[發明專利]一種有機太陽能電池用富勒烯薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 201811494529.8
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109599491B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 張振芳;張文雯
• 申請（專利權）人: 北京富樂喜科技有限公司
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/42
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 朱健;陳國軍

1.一種有機太陽能電池用富勒烯薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、將水楊酸溶解于去離子水中形成2.0～3.0mol/L的水楊酸水溶液，在惰性保護氣體的保護下加入苯胺，放在搖床上振蕩至少20min使其混合均勻，再加入5.0～6.0mol/L的過硫酸銨水溶液，放在搖床上振蕩至少30min使其混合均勻，靜置至少24h，離心除去上清液，純化水洗固體物至少2次，將固體物放入烘箱中烘干后粉碎得到粉體A；

步驟二、將富勒烯衍生物和四氫呋喃混合后攪拌回流至少30min，再加入步驟一中的粉體A，放在搖床上振蕩至少60min使其混合均勻，再在搖床上升溫攪拌使溶劑揮發至盡，粉碎得到粉體B；

步驟三、將步驟二中的粉體B與二烷基二硫代磷酸鋅先進行預分散處理，然后與石墨烯、聚四氟乙烯乳液混合后，再加入間二甲苯進行分散處理，得到分散漿料；

步驟四、將步驟三得到的分散漿料在金屬基底上刮涂成膜，使漿料在金屬基底上成膜，在80～100℃的反應室內放置至少1.0h使其成膜，再采用純化水洗滌至少2次除去二烷基二硫代磷酸鋅，干燥后即得有機太陽能電池用富勒烯薄膜。

2.根據權利要求1所述的一種有機太陽能電池用富勒烯薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟一中水楊酸水溶液、苯胺和過硫酸銨水溶液的體積比依次為1：(0.7～0.9)：(1.2～1.5)；所述步驟一中搖床的震蕩溫度為40～50℃，搖床的速度為200～300r/min；所述步驟一中烘干溫度為80～100℃，干燥時間≥1h；所述步驟一中粉體A的粒徑≥100目。

3.根據權利要求1或2所述的一種有機太陽能電池用富勒烯薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟一中水楊酸水溶液、苯胺和過硫酸銨水溶液的體積比依次為1：(0.80～0.85)：(1.3～1.4)。

4.根據權利要求1所述的一種有機太陽能電池用富勒烯薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟二中富勒烯衍生物為1,2-(苯基)亞甲基富勒烯C₆₀。

5.根據權利要求1或4所述的一種有機太陽能電池用富勒烯薄膜的制備方法，其特征在于，所述富勒烯衍生物、四氫呋喃和粉體A的質量比依次為1：(2.0～2.5)：(1.0～1.25)；所述步驟二中攪拌回流的溫度為70～75℃；所述步驟二中搖床混合時的震蕩溫度為40～50℃，搖床的速度為200～300r/min；所述步驟二中搖床揮發溶劑時的震蕩溫度為70～75℃，搖床的速度為120～150r/min；所述步驟二中粉體B的粒徑≥100目。

6.根據權利要求1所述的一種有機太陽能電池用富勒烯薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟三中粉體B、二烷基二硫代磷酸鋅、石墨烯、聚四氟乙烯乳液和間二甲苯的重量比依次為50：(5～8)：(8～12)：(10～15)：(20～25)。

7.根據權利要求1或6所述的一種有機太陽能電池用富勒烯薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟三中粉體B、二烷基二硫代磷酸鋅、石墨烯、聚四氟乙烯乳液和間二甲苯的重量比依次為50：(6～7)：(10～12)：(12～15)：(22～25)。

8.根據權利要求1或6所述的一種有機太陽能電池用富勒烯薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟三中預分散的溫度為40～50℃，時間為5～10min，攪拌速度為500～800r/min；所述步驟三中分散的溫度為40～50℃，時間為30～45min，攪拌速度為500～800r/min。