[發(fā)明專利]制備超厚吸收層的有機光伏器件的方法及有機光伏器件

有效

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• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111697137B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設計）人: 唐建新;任昊;陳敬德;李艷青
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H10K30/50
• 分類號: H10K30/50;H10K30/88;H10K30/81;H10K77/10;H10K71/50
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 王玉仙

本發(fā)明涉及一種制備超厚吸收層的有機光伏器件的方法及有機光伏器件，包括制備器件，分別制備器件的第一器件底部和第一器件頂部，所述第一器件底部包括：第一基底、位于所述第一基底上的第一電極、位于所述第一電極上的空穴傳輸層、位于所述空穴傳輸層上的超厚吸收層；所述第一器件頂部包括：第二基底、位于所述第二基底表面上的粘合層、位于所述粘合層上的第二電極、位于所述第二電極上的電子傳輸層，所述第二基底沿長度方向設有多個凸體；將所述第一器件頂部壓合在所述第一器件底部上，使所述凸體伸入至所述超厚吸收層上，得到有機光伏器件。本發(fā)明使器件性能得到優(yōu)化和提升的同時，適用于工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)，可降低生產(chǎn)成本。

技術領域

本發(fā)明涉及有機光伏器件制備的技術領域，尤其是指一種制備超厚吸收層的有機光伏器件的方法及有機光伏器件。

背景技術

有機光伏器件具有環(huán)保高效、可彎折性以及可大面積制備等優(yōu)點，因太陽能資源取之不盡，用之不竭，所以有機光伏器件在未來能源戰(zhàn)略使用上具有巨大的優(yōu)勢。目前有機光伏器件的效率較之傳統(tǒng)的硅太陽能電池還有一些差距，如何提高有機光伏器件的效率等性能十分必要。

目前，通過對器件活性層材料的設計以及器件結構的優(yōu)化，有機光伏器件的功率轉換效率達到了18％。一般地，活性層的厚度越厚，其所能捕獲的光子也就越多，光吸收能力也就越強，但同時，由于激子擴散距離的限制，隨著活性層厚度的增加，激子的復合概率也會增加，從而導致填充因子、效率等性能的降低。目前高效率的有機光伏器件活性層的厚度一般為100nm，而工業(yè)上大面積成膜一般使用刮涂法或者卷對卷制造工藝，其高印刷速率所制備的薄膜厚度一般在500-800nm甚至更厚，但是基于此工藝所制備的有機光伏器件的整體性能會降低。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術中有機光伏器件的工業(yè)化生產(chǎn)中，整體性能低的問題，從而提供一種整體性能優(yōu)良的制備超厚吸收層的有機光伏器件的方法及有機光伏器件。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的一種制備超厚吸收層的有機光伏器件的方法，包括制備器件，分別制備器件的第一器件底部和第一器件頂部，所述第一器件底部包括：第一基底、位于所述第一基底上的第一電極、位于所述第一電極上的空穴傳輸層、位于所述空穴傳輸層上的超厚吸收層；所述第一器件頂部包括：第二基底、位于所述第二基底表面上的粘合層、位于所述粘合層上的第二電極、位于所述第二電極上的電子傳輸層，所述第二基底沿長度方向設有多個凸體；將所述第一器件頂部壓合在所述第一器件底部上，使所述凸體伸入至所述超厚吸收層上，得到有機光伏器件

在本發(fā)明的一個實施例中，所述超厚吸收層的制備方法為：使用刮涂、旋涂、打印、噴涂工藝制備。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一電極為陽極，所述第二電極為陰極。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述超厚吸收層、空穴傳輸層以及第一電極的厚度大于800nm

在本發(fā)明的一個實施例中，所述超厚吸收層的厚度大于500nm

在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一基底采用透明的剛性材料；所述第二基底是透明的柔性材料。

本發(fā)明還提供了一種層壓法制備超厚吸收層的有機光伏器件，根據(jù)上述的制備超厚吸收層的有機光伏器件的方法制備而成，包括：第一器件底部和第一器件頂部，所述第一器件底部包括：第一基底、位于所述第一基底上的第一電極、位于所述第一電極上的空穴傳輸層、位于所述空穴傳輸層上的超厚吸收層；所述第一器件頂部包括：第二基底、位于所述第二基底表面上的粘合層、位于所述粘合層上的第二電極、位于所述第二電極上的電子傳輸層，所述第二基底沿長度方向設有多個凸體；所述第一器件頂部壓合在所述第一器件底部上，使所述凸體伸入至所述超厚吸收層上。