[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

本發明涉及富勒烯薄膜的制備技術領域，具體涉及一種有機太陽能電池用富勒烯薄膜的制備方法，具體為將水楊酸水溶液在惰性保護氣體的保護下加入苯胺，搖床上振蕩，再加入過硫酸銨水溶液，搖床上振蕩靜置，離心洗滌，烘干粉碎得到粉體A；將富勒烯衍生物和四氫呋喃混合回流，再加入粉體A搖床上振蕩，揮發溶劑，粉碎得到粉體B；將粉體B與二烷基二硫代磷酸鋅預分散處理，然后與石墨烯、聚四氟乙烯乳液混合后，再加入間二甲苯分散處理，得到分散漿料；將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，再水洗干燥，即得有機太陽能電池用富勒烯薄膜。本發明具有成膜均勻、分散性好、制備過程簡單、規整度高和電學性能優良的優點。

技術領域

本發明涉及富勒烯薄膜的制備技術領域，具體涉及一種有機太陽能電池用富勒烯薄膜的制備方法。

背景技術

有機太陽能電池就是由有機材料構成核心部分的太陽能電池。主要是以具有光敏性質的有機物作為半導體的材料，以光伏效應而產生電壓形成電流,實現太陽能發電的效果。

中國光伏電池產量年增長速度為1-3倍，光伏電池產量占全球產量的比例也由2002年1.07％增長到2008年的近15％。商業化晶體硅太陽能電池的效率也從13％-14％提高到16％-17％。總體來看，中國太陽能電池的國際市場份額和技術競爭力大幅提高。在產業布局上，中國太陽能電池產業已經形成了一定的集聚態勢。在長三角、環渤海、珠三角、中西部地區，已經形成了各具特色的太陽能產業集群。

太陽能光伏發電在不遠的將來會占據世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規能源，而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年，可再生能源在總能源結構中將占到30％以上，而太陽能光伏發電在世界總電力供應中的占比也將達到10％以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50％以上，太陽能光伏發電將占總電力的20％以上；到21世紀末，可再生能源在能源結構中將占到80％以上，太陽能發電將占到60％以上。這些數字足以顯示出太陽能光伏產業的發展前景及其在能源領域重要的戰略地位。由此可以看出，太陽能電池市場前景廣闊。

太陽能電池主要包括晶體硅電池和薄膜電池兩種，它們各自的特點決定了它們在不同應用中擁有不可替代的地位。但是，未來10年晶體硅太陽能電池所占份額盡管會因薄膜太陽能電池的發展等原因而下降，但其主導地位仍不會根本改變；而薄膜電池如果能夠解決轉換效率不高、制備薄膜電池所用設備價格昂貴等問題，會有巨大的發展空間。

富勒烯(Fullerene)是單質碳被發現的第三種同素異形體。任何由碳一種元素組成，以球狀，橢圓狀，或管狀結構存在的物質，都可以被叫做富勒烯，富勒烯指的是一類物質。富勒烯與石墨結構類似，但石墨的結構中只有六元環，而富勒烯中可能存在五元環。1985年Robert Curl等人制備出了C₆₀。1989年，德國科學家Huffman和Kraetschmer的實驗證實了C60的籠型結構，從此物理學家所發現的富勒烯被科學界推向一個嶄新的研究階段。富勒烯的結構和建筑師Fuller的代表作相似，所以稱為富勒烯。C₆₀家族分子是三維π電子離域的化合物，有良好的非線性光學效應。

由于其獨特的三維結構和強接受電子的能力，富勒烯C₆₀自發現以后就受到了人們的普遍關注。富勒烯在太陽能電池、有機光電傳輸管、傳感器、生物醫藥等方面都表現出潛在的應用價值。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種有機太陽能電池用富勒烯薄膜的制備方法，具有成膜均勻、分散性好、制備過程簡單、規整度高和電學性能優良的優點。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種有機太陽能電池用富勒烯薄膜的制備方法，包括如下步驟：