[發明專利]一種力致發光的柔性太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202010539581.1
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111628087A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 馬柱;黃德軍;肖政;晏廣元;李小琴;黃躍龍
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48;C09K11/06
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本發明涉及光電子器件技術應用領域，特別涉及一種力致發光的柔性太陽能電池及其制備方法，所述力致發光的柔性太陽能電池包括：光吸收層；至少一對相互接觸的第一導電層與電子傳輸層，所述電子傳輸層與光吸收層接觸；至少一對相互接觸的第二導電層與空穴傳輸層，所述空穴傳輸層與電子傳輸層接觸，其中，所述第一導電層與第二導電層中至少一者為透明導電層；以及力致發光層，其中所述力致發光層包括力致發光材料以及聚合物材料，所述力致發光層與所述透明導電層接觸。本發明通過制備具備力致發光的柔性太陽能電池，顯著提升太陽能電池的使用時效，并解決太陽能電池微光環境下難以有效工作的技術瓶頸。

技術領域

本發明涉及光電子器件技術應用領域，特別涉及一種力致發光的柔性太陽能電池及其制備方法。

背景技術

隨著人類社會的發展和進步，人們對能源的消耗和依賴逐漸增強。目前人類所消耗的能源約74％來自于傳統化石能源，主要有煤炭、石油和天然氣等。由于人類的過度開采和利用，不可再生能源正在逐漸出現枯竭危機。在這樣嚴峻的能源危機面前，對于可再生清潔能源的開發和有效利用則成為了人們關注的熱點。在各種可再生能源中，太陽能是取之不盡用之不竭的能源，且清潔無任何污染，成為最具開發潛力的新能源之一。太陽能電池則是利用半導體材料的光伏效應將光能轉換為電能的關鍵器件。

近年來，太陽能電池技術取得了很大進展，商業化生產的太陽能電池主要有硅系太陽能電池和多元化合物太陽能電池，它們都具有較高的光電轉換效率，達到20％以上。同時，太陽能電池已經得到廣泛的商業化，被大規模的應用于工業和生活用發電中。但是，常規的太陽能電池長期以來都受到微光環境的影響，比如在陰雨天氣和夜晚時，太陽能電池無法有效發電，顯著的制約了電池的工作時間。因此，急需一種陰雨天氣和夜晚均可工作的太陽能電池。

發明內容

基于以上問題，本發明通過制備具備力致發光的柔性太陽能電池，顯著提升太陽能電池的使用時效，并解決太陽能電池微光環境下難以有效工作的技術瓶頸。

根據本發明實施例之一提供一種力致發光的柔性太陽能電池，所述力致發光的柔性太陽能電池包括：光吸收層；至少一對相互接觸的第一導電層與電子傳輸層，所述電子傳輸層與光吸收層接觸；至少一對相互接觸的第二導電層與空穴傳輸層，所述空穴傳輸層與電子傳輸層接觸，其中，所述第一導電層與第二導電層中至少一者為透明導電層；以及力致發光層，其中所述力致發光層包括力致發光材料以及聚合物材料，所述力致發光層與所述透明導電層接觸。

在一些實施例中，所述力致發光材料為9,10-二(2-(10-己基-10H-吩噻嗪基)-乙烯基蒽、9,10-二((E)-2-吡啶基)-乙烯基蒽、9,10-二[(9,9-二烷基芴)乙烯基]蒽、9,10-烷氧基-連苯乙烯基蒽、9,10-二[(N-咔唑基)乙烯基]蒽、4,4'-二咔唑苯基-四苯乙烯、4,4'-二咔唑基-四苯乙烯、4,4',4”,4”'-四乙氧基-四苯乙烯、2,2'-四苯乙烯醚、1,2-[(4'-丁烷氧基)-(4-苯乙烯-9-丁烷氧基)-(2,7-二氰基)]-二苯乙烯、1,2-二氰基-對四苯乙烯基-二苯乙烯中的一種或多種組合。

在一些實施例中，所述聚合物材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚二甲基硅氧烷，聚乙烯醇，聚萘二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯，聚醚砜樹脂，聚酰亞胺中的一種或多種組合。

在一些實施例中，所述第一導電層為透明導電層，其中所示透明導電層為FTO、ITO、IZO、AZO材料中的一種或多種組合；所述第二導電層為金屬導電層，其中所述金屬導電層為鋁、銀、金、鈦、鈀、鎳、鉻、銅中的一種或多種組合。