c)=0.55V，短路电流(Jsc) =8.7mA/cm2，填充因子(FF)=0.57，光电转换效率(PCE)=2.72 %。
[0022]实施例4:
对表面粗糙度小于Inm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆Zn0(5000rpm，40s, 15nm)制备阴极缓冲层，并将所形成的薄膜进行烘烤(200°C，60min);在阴极缓冲层上采用旋涂制备 P3HT:1r (ppy) 3:PC61BM (39.6%: 1%:59.4%)光活性层(lOOOrpm, 25s, 220nm)，并进行烘烤(140°C，5min);在光活性层表面旋转涂覆PED0T:PSS溶液制备阳极缓冲层(3000rpm，60s, 30nm);将基板采用恒温热台加热退火的方式进行退火(150°C，5min);在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag (10nm)。在标准测试条件下:AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的开路电压(Voc)=0.56V，短路电流(Jsc) =9.3mA/cm2，填充因子(FF)=0.60，光电转换效率(PCE)=3.12 %。
[0023]实施例5:
对表面粗糙度小于Inm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆Zn0(5000rpm，40s, 15nm)制备阴极缓冲层，并将所形成的薄膜进行烘烤(200°C，60min);在阴极缓冲层上采用旋涂制P3HT:1r (ppy) 3: PC71BM (39.6%: 1%: 59.4%)光活性层(lOOOrpm, 25s, 220nm)，并进行烘烤(140°C，5min);在光活性层表面旋转涂覆PED0T:PSS溶液制备阳极缓冲层(3000rpm，60s, 30nm);将基板采用恒温热台加热退火的方式进行退火(150°C，5min);在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag (10nm)。在标准测试条件下:AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的开路电压(Voc)=0.58V，短路电流(Jsc) =9.8mA/cm2，填充因子(FF)=0.62，光电转换效率(PCE)=3.52 %。
[0024]实施例6: 对表面粗糙度小于Inm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆Zn0(5000rpm，40s, 15nm)制备阴极缓冲层，并将所形成的薄膜进行烘烤(200°C，60min);在阴极缓冲层上采用旋涂制备 P3HT:1r (ppy) 3: PC71BM (39%: 2%: 59%)光活性层(lOOOrpm, 25s, 220nm)，并进行烘烤(1400C，5min);在光活性层表面旋转涂覆PED0T:PSS溶液制备阳极缓冲层(3000rpm，60s, 30nm);将基板采用恒温热台加热退火的方式进行退火(150°C，5min);在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag (10nm)。在标准测试条件下:AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的开路电压(Voc)=0.55V，短路电流(Jsc) =9.5mA/cm2，填充因子(FF)=0.61，光电转换效率(PCE)=3.18 %。
[0025]实施例7:
对表面粗糙度小于Inm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆Zn0(5000rpm，40s, 15nm)制备阴极缓冲层，并将所形成的薄膜进行烘烤(200°C，60min);在阴极缓冲层上采用旋涂制备 P3HT:1r (ppy) 3 = PC71BM (40%: 0.6%: 59.4%)光活性层(lOOOrpm, 25s, 220nm)，并进行烘烤(140°C，5min);在光活性层表面旋转涂覆PED0T:PSS溶液制备阳极缓冲层(3000rpm，60s, 30nm);将基板采用恒温热台加热退火的方式进行退火(150°C，5min);在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag (10nm)。在标准测试条件下:AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的开路电压(Voc)=0.58V，短路电流(Jsc)=1.1mA/cm2，填充因子(FF)=0.63，光电转换效率(PCE) =3.69%。
[0026]实施例8:
对表面粗糙度小于Inm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆Zn0(5000rpm，40s, 15nm)制备阴极缓冲层，并将所形成的薄膜进行烘烤(200°C，60min);在阴极缓冲层上采用旋涂制备 P3HT:1r (ppy) 3 = PC71BM (40%: 0.2%: 59.88%)光活性层(lOOOrpm, 25s, 220nm)，并进行烘烤(140°C，5min);在光活性层表面旋转涂覆PED0T:PSS溶液制备阳极缓冲层(3000rpm，60s, 30nm);将基板采用恒温热台加热退火的方式进行退火(150°C，5min);在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag (10nm)。在标准测试条件下:AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的开路电压(Voc)=0.58V，短路电流(Jsc) =9.1mA/cm2，填充因子(FF)=0.59，光电转换效率(PCE)=3.11 %。
[0027]本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
【主权项】
1.一种铱类配合物掺杂的三元太阳能电池，其特征在于，该太阳能电池采用反型结构，从下到上依次为:衬底，透明导电阴极ITO，阴极缓冲层，光活性层，阳极缓冲层，金属阳极；光活性层的重量百分比组成为:电子给体38~40%，电子受体57~59.88%，铱类配合物0.2?5%。2.根据权利要求1所述的一种铱类配合物掺杂的三元太阳能电池，其特征在于，所述铱类配合物为Ir (ppy)3。3.根据权利要求1所述的一种铱类配合物掺杂的三元太阳能电池，其特征在于，所述光活性层中，电子给体材料为P3HT。4.根据权利要求1所述的一种铱类配合物掺杂的三元太阳能电池，其特征在于，所述光活性层中，电子受体材料为PC61BM或PC71BM中的一种。5.根据权利要求1所述的一种铱类配合物掺杂的三元太阳能电池，其特征在于，所述阳极缓冲层材料为聚PEDOT:PSS，阳极缓冲层厚度为15?50 nm。6.根据权利要求1所述的一种铱类配合物掺杂的三元太阳能电池，其特征在于，所述阴极缓冲层材料为TPB1、BCP、Bphen、Alq3、ZnO或1102的一种或多种，阴极缓冲层厚度范围为I?20 nm。7.根据权利要求1所述的一种铱类配合物掺杂的三元太阳能电池，其特征在于，所述金属阳极材料为Ag、Al或Cu中的一种或多种，金属阳极厚度为100?300 nm。8.根据权利要求1所述的一种铱类配合物掺杂的三元太阳能电池，其特征在于，所述衬底材料为玻璃或透明聚合物，所述透明聚合物材料为聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、氯醋树脂或聚丙烯酸中的一种或多种。
【专利摘要】本发明公开了一种铱类配合物掺杂的三元太阳能电池，属于有机聚合物光伏器件或有机半导体薄膜太阳能电池领域。该电池采用反型结构，从下到上依次为：衬底，透明导电阴极ITO，阴极缓冲层，光活性层，阳极缓冲层，金属阳极；光活性层的重量百分比组成为：电子给体38~40%，电子受体57~59.88%，铱类配合物0.2~5%。在光活性层中加入铱类配合物材料，使其作为能量传递介质，在吸收光的同时将能量通过单线态与三线态之间能量的传递来提高器件的短路电流密度，最终提升器件的光电转换性能。
【IPC分类】H01L51/42, H01L51/44, H01L51/46
【公开号】CN105070837
【申请号】CN201510529401
【发明人】郑毅帆, 于军胜, 周殿力, 钟建
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月26日