[發明專利]一種三元體系的半透明有機太陽電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202210357057.1
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114883499A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 葉軒立;黎新;張桂傳
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明公開了一種三元體系的半透明有機太陽電池及其制備方法，包括襯底和有機太陽電池元件，所述有機太陽電池元件從下至上依次包括陰極、電子傳輸層、活性層、空穴傳輸層以及陽極。本發明通過在現有高效率的二元活性層體系中摻雜具有低可見光吸收強度的窄帶隙有機聚合物給體，制備三元體系半透明有機太陽電池。相比于高效率的二元體系，合適的窄帶隙有機聚合物給體的摻雜比例可獲得具有更高可見光透過率和更高光利用率的半透明有機太陽電池，同時降低活性層厚度和降低透明電極厚度也可以得到更高的可見光透過率和光利用率。因此，在二元體系中引入合適的窄帶隙有機聚合物給體可以獲得具有高可見光透過率和高能量轉換效率的半透明有機太陽電池。

技術領域

本發明屬于有機光電器件技術領域，基體涉及一種三元體系的半透明有機太陽電池及其制備方法。

背景技術

由于城市化和工業化的快速發展，以及世界各地人民生活方式的變化，全球對清潔和可持續能源的需求呈指數級增長。在迄今為止探索的各種可再生能源中，太陽能由于其環境友好性、豐富性和可持續性，已成為最有希望替代現有不可再生化石燃料的候選能源。光伏(PV)技術可以直接將陽光轉化為電能，是利用太陽能的有效途徑。有機光伏具有重量輕、機械柔性和可溶液加工的優點，被認為是未來能源生產中最有前途的光伏技術之一。有機材料的另一個獨特特性是，它們的吸收可以很容易地通過分子設計來調整，可以通過改變其結構來改變吸收光譜的特點。有機材料光譜工程的多功能性為有機光伏提供了新的光伏應用，比如半透明的太陽能電池作為發電窗口，其顏色屬性和透明度可以根據應用程序的要求進行調整。(Yao M N,Li T F,Long Y B,et al.Color And Transparency-Switchable Semitransparent Polymer Solar Cells Towards Smart Windows[J].Science Bulletin,2020,65(3):217-224.；Li Y W,Xu G Y,Cui C H,et al.Flexibleand Semitransparent Organic Solar Cells[J].Advanced Energy Materials,2018,8(7):256-263.)