[發明專利]一種圖案化鐵電材料修飾的有機太陽能電池及制備方法

在審

• 申請號: 201811023935.6
• 申請日: 2018-09-01
• 公開（公告）號: CN109545982A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 鄧曉千;馮祖勇;黃細平;何苗;周惠媛;熊德平
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/42;H01L51/48;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種圖案化鐵電材料修飾的有機太陽能電池，包括從下至上的玻璃襯底、空穴傳輸層(2)、活性層(3)、電子注入層以及電極，其特征在于：所述空穴傳輸層(2)與所述活性層(3)之間設置有鐵電層(4)，所述鐵電層(4)與所述活性層(3)組成鐵電-有機復合層(7)。

2.根據權利要求1所述的一種圖案化鐵電材料修飾的有機太陽能電池，其特征在于：所述玻璃襯底為ITO導電玻璃(1)，所述ITO導電玻璃(1)的方阻為20Ω/□，所述ITO導電玻璃(1)的規格為1.5cm×1.5cm。

3.根據權利要求2所述的一種圖案化鐵電材料修飾的有機太陽能電池，其特征在于：所述電極為Al電極(6)。

4.根據權利要求1至3任一項所述的一種圖案化鐵電材料修飾的有機太陽能電池，其特征在于：所述電子注入層為LiF電子注入層(5)。

5.根據權利要求4所述的一種圖案化鐵電材料修飾的有機太陽能電池，其特征在于：所述空穴傳輸層(2)為導電聚合物PEDOT:PSS 4083，所述空穴傳輸層(2)的厚度為30nm-300nm。

6.一種圖案化鐵電材料修飾的有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：以ITO導電玻璃(1)作為窗口層，清洗襯底；

S2：在襯底基底上面旋涂制備空穴傳輸層(2)；

S3：在空穴傳輸層(2)上面制備鐵電層(4)；

S4：在鐵電層(4)薄膜上制備活性層(3)，活性層(3)與鐵電層(4)形成鐵電-有機復合層(7)；

S5：在鐵電-有機復合層(7)上面形成電子注入層；

S6：在電子注入層上面蒸鍍電極(6)。

7.根據權利要求6所述的一種圖案化鐵電材料修飾的有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，在所述步驟S2中，在手套箱中，在清洗干凈的ITO導電玻璃基底上旋涂一層導電聚合物PEDOT:PSS 4083作為空穴傳輸層，旋涂時的轉速為3000r/min，時間30s，厚度約為40nm；隨后將器件置于熱臺上，在130℃下退火15min。

8.根據權利要求6所述的一種圖案化鐵電材料修飾的有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟S3主要包括以下步驟：

s31：將質量比為72∶28的P(VDF-Tr FE)粉末、Solvay Specialty Polymers溶于甲基乙基酮中；

s32：磁力攪拌4h以上配置成一定濃度的溶液，再用0.22μm的過濾頭過濾以除去雜質獲得澄清透明溶液；

s33：待器件冷卻后，設定轉速為2000r/min，將P(VDF-TrFE)透明溶液旋涂到之前獲得的空穴傳輸層薄膜上，得到厚度約為50nm的鐵電層薄膜；

s34：將制得的鐵電層薄膜置于壓印機平臺上，蓋上AAO模板，設定壓印溫度為135℃，壓力為6×106Pa，壓印時間為1h；

s35：壓印結束后自然冷卻至室溫，取下AAO模板，得圖案化的鐵電層P(VDF-TrFE)納米柱陣列。