[發明專利]一種新型有機太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201911181608.8
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110943170A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 朱煜劍
• 申請（專利權）人: 徐州吳瑞信息科技有限公司
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種新型有機太陽能電池的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)提供一ITO導電基底，首先在所述ITO導電基底上旋涂第一PEDOT:PSS溶液，并進行第一次退火處理，以形成第一PEDOT:PSS層，其中所述第一次退火處理的具體步驟為：將旋涂第一PEDOT:PSS溶液的所述ITO導電基底置于夾具中，以10-20℃/min升溫至100-120℃，同時以1-3N/min的速率將夾具對所述ITO導電基底的壓力增至6-10N，保持5-10分鐘，接著以15-20℃/min升溫至140-150℃，同時以2-5N/min的速率將夾具對所述ITO導電基底的壓力增至12-20N，保持20-30分鐘，以得到所述第一PEDOT:PSS層；

2)接著在所述第一PEDOT:PSS層上旋涂第二PEDOT:PSS溶液，并進行第二次退火處理，以形成第二PEDOT:PSS層，其中所述第二次退火處理的具體步驟為：將旋涂第二PEDOT:PSS溶液的所述ITO導電基底置于夾具中，以20-30℃/min升溫至140-150℃，同時以2-4N/min的速率將夾具對所述ITO導電基底的壓力增至10-25N，保持25-35分鐘，以得到所述第二PEDOT:PSS層；

3)接著在所述第二PEDOT:PSS層上旋涂鈣鈦礦前驅體溶液，并進行第三次退火處理，以形成鈣鈦礦功能層，其中所述第三次退火處理的具體步驟為：將旋涂鈣鈦礦前驅體溶液的所述ITO導電基底置于夾具中，以20-25℃/min升溫至100-120℃，同時以2-4N/min的速率將夾具對所述ITO導電基底的壓力增至8-24N，保持20-40分鐘，以得到所述鈣鈦礦功能層；

4)接著在所述鈣鈦礦功能層上旋涂PCBM溶液，并進行烘干處理，以形成電子傳輸層，其中形成所述電子傳輸層的具體步驟為：將旋涂PCBM溶液的所述ITO導電基底置于夾具中，在60-80℃的條件下，以2-4N/min的速率將夾具對所述ITO導電基底的壓力增至10-20N，保持10-20分鐘，以得到所述電子傳輸層；

5)接著在所述電子傳輸層上形成金屬電極。

2.根據權利要求1所述的新型有機太陽能電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟1)中，所述第一PEDOT:PSS溶液中PEDOT:PSS的濃度為15-20mg/ml，旋涂所述第一PEDOT:PSS溶液的轉速為2000-3000轉/分鐘，旋涂的時間為1-2分鐘。

3.根據權利要求1所述的新型有機太陽能電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟2)中，所述第二PEDOT:PSS溶液中PEDOT:PSS的濃度為8-15mg/ml，旋涂所述第二PEDOT:PSS溶液的轉速為3500-4500轉/分鐘，旋涂的時間為1-2分鐘。

4.根據權利要求1所述的新型有機太陽能電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟3)中，配置所述鈣鈦礦前驅體溶液的步驟為：將碘甲胺、碘化鉛和DMSO按照1:1:1的摩爾比為條件混合，并按30-45％的質量濃度溶于DMF中，在40-50℃下攪拌2-3小時，然后加入適量的硫氰酸鉀溶液，以獲得硫氰酸鉀摻雜的鈣鈦礦前驅體溶液，旋涂所述鈣鈦礦前驅體溶液的轉速為3000-4000轉/分鐘，旋涂鈣鈦礦前驅體溶液的時間為1-2分鐘。

5.根據權利要求1所述的新型有機太陽能電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟4)中，所述PCBM溶液中PCBM的濃度為10-20mg/ml，旋涂的轉速為2500-3000轉/分鐘，旋涂的時間為1-2分鐘。

6.根據權利要求1所述的新型有機太陽能電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟5)中，通過熱蒸鍍或濺射的方式形成金屬電極，所述金屬電極的材料為鋁、銅或銀，所述金屬電極的厚度為90-160納米。

7.一種新型有機太陽能電池，其特征在于，采用權利要求1-6任一項所述的方法制備形成的。