[發明專利]一種帶有銀/金納米粒子和光子晶體的半透明聚合物太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201810013882.3
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN108242506B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 沈亮;劉君實;沈平;郭文濱;阮圣平;劉彩霞;張歆東;董瑋;溫善鵬;周敬然
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/42;H01L51/44
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

1.一種帶有銀/金納米粒子和光子晶體的半透明聚合物太陽能電池的制備方法，其步驟如下：

1)將ITO導電玻璃依次用丙酮、異丙醇、去離子水超聲清洗15～30min，然后通入氮氣干燥20～40min，作為陰極(1)；

2)將PFN溶解在甲醇溶液中，配成濃度為0.5～1mg/mL的溶液，并每mL PFN溶液中添加5～20μL乙酸，攪拌均勻后，旋涂在陰極(1)上，旋涂速度為2000～5000rpm，旋涂時間為30～50s，得到的PFN陰極緩沖層(2)的厚度為2～4nm；

3)將質量比為1：1～3的給體材料PTB7-Th與受體材料PC₇₁BM混合后溶解在氯苯與1,8-二碘辛烷的混合溶劑中，給體材料和受體材料的總濃度為15～30mg/mL；然后將混合溶液旋涂在陰極緩沖層(2)上，旋涂速度為1500～3000rpm，旋涂時間為50～80s，得到聚合物活性層(3)的厚度為80～150nm；混合溶劑中，氯苯的體積百分含量為95～97％，其余為1,8-二碘辛烷；

4)在3×10^-4～8×10^-5Pa條件下，在有源層(3)上蒸鍍厚度為3～5nm的MoO₃，在MoO₃上再蒸鍍Ag和Au納米粒子，厚度分別為1.5～3nm和1～3nm，在Ag和Au納米粒子上再蒸鍍厚度為3～5nm的MoO₃，從而形成MoO₃/Ag/Au納米粒子/MoO₃復合的陽極緩沖層(4)；

5)在3×10^-4～8×10^-5Pa條件下，在陽極緩沖層(4)上蒸鍍厚度為10～20nm的Ag，得到陽極(5)；

6)在陽極(5)上，將WO₃和LiF交替蒸發，得到光子晶體(6)，從而制備得到帶有銀/金合金納米粒子和光子晶體的半透明聚合物太陽能電池；依據公式制備不同中心波長的光子晶體(6)，其中λ₀為光子晶體中心波長，n為相應材料的折射率，d為相應材料的厚度。

2.一種帶有銀/金納米粒子和光子晶體的半透明聚合物太陽能電池，其特征在于：是由權利要求1所述方法制備得到。