专利名称：太阳能电池器件及其制备方法
太阳能电池器件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能电池器件及其制备方法，尤其是涉及一种倒置结构的太阳能电池器件及其制备方法。
背景技术：
太阳能电池器件由于具有廉价、清洁、可再生等优点而得到了广泛的应用。目前传统的太阳能电池器件通常包括依次层叠的ITO阳极/空穴缓冲层/活性层/电子缓冲层/阴极。使用时，光线自ITO阳极入射至太阳能电池，光线在ITO阳极一侧入射，玻璃基底会吸收和反射部分光线，从而该太阳能电池器件的能量转换效率较低。
发明内容基于此，有必要提供一种能量转换效率较高的太阳能电池器件。一种太阳能电池器件，包括依次层叠的基底、阴极、电子缓冲层、活性层、空穴缓冲层及阳极，阴极为金属阴极，阳极包括依次层叠的第一阳极缓冲层、金属层和第二阳极缓冲层，其中第一阳极缓冲层及第二阳极缓冲层的材料均选自有机小分子及硫化物中的一种。在优选的实施例中，阴极选自铝、银、钙、金及钼中的一种。在优选的实施例中，第一阳极缓冲层及第二阳极缓冲层的材料选自N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’-联苯二胺、8-羟基喹啉铝、酞菁铜及2，9- 二甲基-4，
7-二苯基-1，10-菲罗啉中的一种。在优选的实施例中，第一阳极缓冲层及第二阳极缓冲层的材料选自硫化锌、硫化猛、硫化铅及硫化铺中的一种。在优选的实施例中，金属层的材料选自铝、银、钙、钼及金中的一种。在优选的实施例中，电子缓冲层的材料选自氟化锂、碳酸锂、碳酸铯、氮化铯、氟化铯、氯化铯、碘化铯及溴化铯中的一种。在优选的实施例中，活性层的材料选自P3HT:PCBM、MODO-PPV: PCBM及MEH-PPV: PCBM 中的一种。在优选的实施例中，空穴缓冲层的材料为聚3，4_ 二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸钠的混合物。在优选的实施例中，基底为玻璃基底。此外，还有必要提供一种能量转换效率较高的太阳能电池器件的制备方法。一种太阳能电池器件的制备方法，包括以下步骤步骤一、提供一个基底；步骤二、在基底上形成阴极，阴极为金属阴极；步骤三、在阴极上形成电子缓冲层；步骤四、在电子缓冲层上形成活性层；步骤五、在活性层上形成空穴缓冲层；及步骤六、在空穴缓冲层上蒸镀第一阳极缓冲层，接着蒸镀一层金属层，再在金属层上蒸镀第二阳极缓冲层以形成阳极，第一阳极缓冲层及第二阳极缓冲层的材料均选自有机小分子及硫化物中的一种。上述太阳能电池器件及其制造方法，阴极位于基底及电子缓冲层之间，阳极为入光面，光从阳极一侧入射，避免光线从基底一侧入射，能避免基底吸收和反射光线，小分子和硫化物的折射率较大(一般为2. O以上)，可以将大部分的光入射到器件的活性层中，提高光的吸收率，同时来源简单，价格低廉，而且对空穴的注入和传输影响不大，可以在一定程度上降低注入势垒，有利于空穴到达阳极，从而提高了太阳能电池器件的能量转换效率。
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。图I为一实施例的太阳能电池器件的结构示意图；图2为一实施例的太阳能电池器件的制备方法的流程图；图3为实施例一的太阳能电池器件的电流密度与电压关系图。
具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。请参阅图1，一实施例太阳能电池器件100包括依次层叠基底10、阴极20、电子缓冲层30、活性层40、空穴缓冲层50及阳极60。基底10为玻璃。阴极20形成于基底10表面。阴极20为金属阴极。阴极20的材料选自铝(Al)、银(Ag)、·丐(Ca)、金(Au)及钼(Pt)中的一种。电子缓冲层30形成于阴极20表面。电子缓冲层30的材料选自氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)、碳酸铯(Cs2CO3)、氮化铯(CsN3)、氟化铯(CsF)、氯化铯(CsCl)、碘化铯(CsI)及溴化铯(CsBr)中的一种。活性层40形成于电子缓冲层30表面。活性层40的材料选自P3HT (聚3_己基噻吩)PCBM(富勒烯的丁酸甲酯衍生物)、MDMO-PPV(聚2-甲氧基-5-(3，7- 二甲基辛氧基)对苯撑乙烯)PCBM及MEH-PPV (聚[2-甲氧基-5-(2'-乙烯基-己氧基)聚对苯乙烯撑):PCBM中的一种。空穴缓冲层50形成于活性层40表面。空穴缓冲层50为聚3，4_ 二氧乙烯噻吩(PEDOT)与聚苯磺酸钠(PSS)的混合物。阳极60形成于空穴缓冲层50表面。阴极60为层叠结构，包括依次层叠的第一阳极缓冲层61、金属层63及第二阳极缓冲层65。第一阳极缓冲层61及第二阳极缓冲层的材料选自为有机小分子及硫化物中的一种，有机小分子选自N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -联苯二胺、8-羟基喹啉铝(Alq3)、酞菁铜(CuPc)及2，9_ 二甲基_4，
7-二苯基-I，10-菲罗啉(BCP)中的一种，硫化物选自硫化锌(ZnS)、硫化锰(MnS)、硫化铅(PbS)及硫化镉(CdS)中的一种。金属层63的材料优选为具有高导电性、高透过率的金属，金属层63的材料为选自铝(Al)、银(Ag)、钙(Ca)、钼(Pt)及金(Au)中的一种。可以理解，第一阳极缓冲层61及第二阳极缓冲层65的材料可以相同也可以不相同。该太阳能电池器件100中，阴极20位于基底10及电子缓冲层30之间，没有暴露于空气中，可有效的防止阴极20与空气中的氧气发生反应，从而提高了太阳能电池器件100的稳定性。同时，该太阳能电池器件100使用时，阳极60为入光面，光从阳极60 —侧入射，避免光线从基底10 —侧入射，能避免基底10吸收和反射光线，提高了太阳能电池器件100的能量转换效率。太阳能电池器件100中阳极60为层叠结构，第一阳极缓冲层61及第二阳极缓冲层65的材料为有机小分子或硫化物，小分子和硫化物的折射率较大(一般为2. O以上)，可以将大部分的光入射到器件的活性层中，提高光的吸收率，同时来源简单，价格低廉，而且对空穴的注入和传输影响不大，可以在一定程度上降低注入势垒，有利于空穴到达阳极，从而该太阳能电池器件100的光电转换效率较高。请同时参阅图2，一实施例的太阳能电池器件100的制备方法，其包括以下步骤步骤S110、提供一个基底10，并去除基底10表面的有机污染物。该导电基底10为玻璃。基底10采用洗洁精、乙醇、丙酮及纯水清洗以去除基底10表面的有机污染物。 步骤S120、在基底10上形成阴极20。阴极20为金属阴极。阴极20由蒸镀形成，厚度为20 200nm。阴极20的材料选自铝(Al)、银(Ag)、钙(Ca)、金(Au)及钼(Pt)中的一种。步骤S130、在阴极20表面形成电子缓冲层30。电子缓冲层30由蒸镀形成，厚度为
O.5 IOnm0电子缓冲层30的材料选自氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)、碳酸铯(Cs2CO3)、氮化铯(CsN3)、氟化铯(CsF)、氯化铯(CsCl)中的一种。步骤S140、在电子缓冲层30表面形成活性层40。活性层40由活性层溶液旋涂在电子缓冲层30表面制成，厚度为80 300nm。活性层溶液中活性层材料的质量浓度为8 3Omg/mI，溶剂选自甲苯、二甲苯、氯苯及氯仿中的至少一种，活性层材料选自P3HT: PCBM、MDMO-PPV:PCBM 及 MEH_PPV:PCBM 中的一种，P3HT PCBM 的质量为 O. 8 1-1 1，MDMO-PPV PCBM 的质量比为 I : I I : 4，MEH-PPV PCBM 的质量比为 I : 1-1 : 4。旋涂时，在充满惰性气体的手套箱中进行，之后在50 200°C下退火10 100分钟，或在室温下放置24 48小时。其中，活性层溶液优选为质量浓度为24mg/ml的P3HT:PCBM氯苯溶液，优选为150°C下退火15min，形成的活性层40的厚度优选为120nm。步骤S150、在活性层40表面形成空穴缓冲层50。空穴缓冲层50由PED0T:PSS的水溶液旋涂在活性层40表面制成，厚度为20 80nm。PEDOT与PSS的质量比为2 : I 6 1，PED0T:PSS的质量浓度为I % 5%。旋涂后在100 200°C下加热15 60分钟。其中，PEDOT:PSS的质量浓度优选为I. 3%，旋涂后优选在200°C下加热30分钟，形成的空穴缓冲层50的厚度优选为40nm。步骤S160、在该空穴缓冲层50上形成层叠结构的阳极60。首先在空穴缓冲层50表面蒸镀第一阳极缓冲层61，第一阳极缓冲层61的厚度为10 IOOnm ;接着在第一阳极缓冲层61上蒸镀一层金属层63,金属层63的厚度为5 20nm ;最后在金属层63上蒸镀第二阳极缓冲层65，第二阳极缓冲层65的厚度为10 lOOnm。第一阳极缓冲层61及第二阳极缓冲层的材料均选自有机小分子及硫化物中的一种，有机小分子选自N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -联苯二胺、8-羟基喹啉铝(Alq3)、酞菁铜(CuPc)及2，9_ 二甲基-4，7- 二苯基-1，10-菲罗啉(BCP)中的一种，硫化物选自硫化锌(ZnS)、硫化锰(MnS)、硫化铅(PbS)及硫化镉(CdS)中的一种。金属层63的材料优选为具有高导电性、高透过率的金属，金属层63的材料为选自铝(Al)、银(Ag)、钙(Ca)、钼(Pt)及金(Au)中的一种。可以理解，第一阳极缓冲层61和第二阳极缓冲层65的材料可以相同也可以不同。上述太阳能电池器件制备方法，将阴极20设置于基底10及电子缓冲层30之间，没有暴露于空气中，可有效的防止阴极20与空气中的氧气发生反应，从而可以提高制备的太阳能电池器件100的稳定性。以下结合具体实施例对本发明提供的太阳能电池器件的制备方法进行详细说明。实施例一将基底依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，处理完后放进真空镀膜室里面进行真空沉积阴极，阴极材料为Al，厚 度为150nm，接着蒸镀电子缓冲层，材料为LiF，厚度为O. 7nm，接着旋涂活性层，材料为P3HT:PCBM，浓度为24mg/ml，P3HT PCBM的质量比为O. 8 1，溶剂为氯仿，在50°C下退火lOOmin，活性层的厚度为120nm，然后旋涂空穴缓冲层，材料为PED0T:PSS，PEDOT PSS的质量比为4 1，在200°C下加热30min，空穴缓冲层厚度为40nm;最后蒸镀具有层叠结构的阳极，第一阳极缓冲层的材料为TPD,厚度为60nm,金属层的材料为Ag,厚度为5nm,第二阳极缓冲层的材料为TPD，厚度为80nm，最后得到所需的聚合物太阳能电池器件。请参阅图3，所示为实施例I中制备的结构为基底/Al/LiF/P3HT:PCBM/PEDOT: PSS/ (TPD/Ag/TPD)的太阳能电池器件与传统的结构为ITO基底/PEDOT: PSS/P3HT: PCBM/LiF/Al太阳能电池器件的电流密度与电压关系。从图3上可以看到，传统的太阳能电池器件的电流密度为7. 44mA/cm2，而实施例一种具有倒置结构的太阳能电池器件的电流密度提高到了 8. 36mA/cm2，这说明，倒置结构的太阳能电池器件，有更多的光入射到活性层，被活性层利用，使太阳能电池器件的能量转换效率得到了增强，LiF注入层的能量转换效率为I. 68%，而倒置结构的能量转换效率为2%。实施例二将基底依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，处理完后放进真空镀膜室里面进行真空沉积阴极，阴极材料为Al，厚度为150nm，接着蒸镀电子缓冲层，材料为LiF，厚度为O. 7nm，接着旋涂活性层，材料为P3HT:PCBM，浓度为8mg/ml，P3HT PCBM的质量比为I : 1，溶剂为氯仿，在50°C下退火lOOmin，活性层的厚度为80nm，然后旋涂空穴缓冲层，材料为PEDOT: PSS，PEDOT PSS的质量比为2 1，质量分数为1%，在200°C下加热30min，空穴缓冲层厚度为80nm;最后蒸镀具有层叠结构的阳极，第一阳极缓冲层的材料为TPD，厚度为40nm，金属层的材料为Ag，厚度为10nm，第二阳极缓冲层的材料为TPD，厚度为60nm，最后得到所需的太阳能电池器件。实施例三将基底依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，处理完后放进真空镀膜室里面进行真空沉积阴极，阴极材料为Al，厚度为150nm，接着蒸镀电子缓冲层，材料为LiF，厚度为O. 7nm，接着旋涂活性层，材料为P3HT:PCBM，浓度为28mg/ml，P3HT PCBM质量比为I : 1，溶剂为氯仿，在150°C下退火5min，活性层厚度为160nm，然后旋涂空穴缓冲层，材料为PEDOT PSS的质量比为3 1，质量分数为5 %，在200°C下加热30min，空穴缓冲层厚度为20nm ;最后蒸镀具有层叠结构的阳极，第一层D的材料为TPD，厚度为lOOnm，金属层的材料为Ag，厚度为20nm，第二阳极缓冲层的材料为TPD，厚度为lOOnm，最后得到所需的聚合物太阳能电池器件。实施例四将基底依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，处理完后放进真空镀膜室里面进行真空沉积阴极，阴极材料为Ag，厚度为lOOnm，接着蒸镀电子缓冲层，材料为Cs2CO3，厚度为10nm，接着旋涂活性层，材料为MEH-PPV:PCBM，浓度为 12mg/ml，MEH-PPV PCBM 的质量 比为 I 4，溶剂为氯仿，在 150°C下退火15min，活性层厚度为300nm，然后旋涂空穴缓冲层，材料为PED0T:PSS，PED0T PSS的质量比为4 1，质量分数为2. 5%，在200°C下加热30min，空穴缓冲层厚度为50nm;最后蒸镀具有层叠结构的阳极，第一阳极缓冲层的为Alq3，厚度为lOOnm，金属层的材料为Ag，厚度为15nm，第二阳极缓冲层的材料为CuPc，厚度为80nm，最后得到所需的聚合物太阳能电池器件。实施例五将基底依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，处理完后放进真空镀膜室里面进行真空沉积阴极，阴极材料为Ag，厚度为200nm，接着蒸镀电子缓冲层，材料为Cs2CO3，厚度为lnm，接着旋涂活性层，材料为MDMO-PPV:PCBM，浓度为20mg/ml，MDMO-PPV PCBM的质量比为I : 4，溶剂为甲苯，在室温下放置48h，活性层厚度为200nm然后旋涂空穴缓冲层，材料为PEDOT: PSS，PEDOT PSS的质量比为3 1，质量分数为4. 5%，在200°C下加热30min，空穴缓冲层厚度为70nm;最后蒸镀具有层叠结构的阳极，第一阳极缓冲层的材料为BCP，厚度为lOOnm，金属层的材料为Al，厚度为15nm，第二阳极缓冲层的材料为BCP，厚度为80nm，最后得到所需的聚合物太阳能电池器件。实施例六将基底依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，处理完后放进真空镀膜室里面进行真空沉积阴极，阴极的材料为Ca，厚度为50nm，接着蒸镀电子缓冲层，材料为Li2CO3，厚度为5nm，接着旋涂活性层，活性层材料为P3HT:PCBM，溶剂为氯仿，浓度为10mg/ml，P3HT PCBM的质量比为I : 1，在室温下放置48h，活性层厚度为150nm然后旋涂空穴缓冲层，材料为PEDOT:PSS，PEDOT PSS的质量比为2 1，质量分数为4. 5%，在200°C下加热30min，空穴缓冲层厚度为60nm，最后蒸镀具有层叠结构的阳极，第一阳极缓冲层的材料为Alq3，厚度为lOOnm，金属层的材料为Al，厚度为15nm，第二阳极缓冲层的材料为BCP，厚度为80nm，最后得到所需的聚合物太阳能电池器件。实施例七将基底依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，处理完后放进真空镀膜室里面进行真空沉积阴极，材料为Au，厚度为90nm，接着蒸镀电子缓冲层，材料为CsF，厚度为5nm，接着旋涂活性层，材料为MEH-PPV:PCBM，浓度为10mg/ml，MEH-PPV PCBM质量比为I : 4，溶剂为二甲苯，在室温下放置48h，活性层厚度为220nm，然后旋涂空穴缓冲层，材料为PEDOT :PSS，PEDOT PSS质量比为2 1，质量分数为1.5%，在2001下加热301^11，空穴缓冲层厚度为4511111，最后蒸镀具有层叠结构的阳极，第一阳极缓冲层的材料为Alq3,厚度为20nm,金属层的材料为Al,厚度为15nm,第二阳极缓冲层的材料为BCP，厚度为80nm，最后得到所需的聚合物太阳能电池器件。实施例八将基底依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，处理完后放进真空镀膜室里面进行真空沉积阴极，阴极的材料为Ag，厚度为70nm，接着蒸镀电子缓冲层，材料为CsF，厚度为5nm，接着旋涂活性层，材料为MDMO-PPV:PCBM，浓度为 16mg/ml，MDMO-PPV PCBM 质量比为 I 3，溶剂为氯苯，在 200°C下退火5min，活性层厚度为250nm，然后旋涂空穴缓冲层，材料为PED0T:PSS，PEDOT PSS质量比为2 1，质量分数为1.5%，在200°C下加热30min，空穴缓冲层厚度为30nm，最后蒸镀具有层叠结构的阳极，第一阳极缓冲层的材料为Alq3，厚度为lOOnm，金属层的材料为Al，厚度为15nm，第二阳极缓冲层的材料为Alq3，厚度为80nm，最后得到所需的聚合物太阳能电池器件。 实施例九将基底依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，处理完后放进真空镀膜室里面进行真空沉积阴极，阴极的材料为Ag，厚度为70nm，接着蒸镀电子缓冲层，材料为CsF，厚度为5nm，接着旋涂活性层，材料为P3HT:PCBM，浓度为8mg/ml，P3HT PCBM质量比为I : O. 8，溶剂为氯苯，在200°C下退火25min，活性层厚度为lOOnm，然后旋涂空穴缓冲层，材料为PEDOT:PSS，PEDOT PSS的质量比为3 1，质量分数为3. 5%，在200°C下加热30min，空穴缓冲层厚度为20nm，最后蒸镀具有层叠结构的阳极，第一阳极缓冲层的材料为WS,厚度为IOOnm,金属层的材料为Au,厚度为IOnm,第二阳极缓冲层的材料为CuPc，厚度为80nm，最后得到所需的聚合物太阳能电池器件。实施例十将基底依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，处理完后放进真空镀膜室里面进行真空沉积阴极，阴极的材料为Ag，厚度为180nm，接着蒸镀电子缓冲层，材料为CsN3,厚度为7nm，接着旋涂活性层，材料为MDMO-PPV:PCBM，浓度为 8mg/ml，MDMO-PPV PCBM质量比为 I : 1，溶剂为氯苯，在 100°C下退火30min，活性层厚度为lOOnm，然后旋涂空穴缓冲层，材料为PED0T:PSS，PED0T PSS质量比为4 1，质量分数为1.5%，在200°C下加热30min，空穴缓冲层厚度为35nm，最后蒸镀具有层叠结构的阳极，第一阳极缓冲层的材料为ZnS，厚度为80nm，金属层的材料为Ca，厚度为10nm，第二阳极缓冲层的材料为PbS，厚度为lOOnm，最后得到所需的聚合物太阳能电池器件。实施例^^一将基底依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，处理完后放进真空镀膜室里面进行真空沉积阴极，材料为Ag，厚度为180nm,接着蒸镀电子缓冲层，材料为CsN3,厚度为7nm，接着旋涂活性层，材料为P3HT:PCBM，浓度为22mg/ml，P3HT PCBM质量比为I 1，溶剂为氯苯，在70°C下退火lOOmin，活性层厚度为lOOnm，然后旋涂空穴缓冲层，材料为PEDOT:PSS，PEDOT PSS质量比为5 1，质量分数为I. 5%，在200°C下加热30min，空穴缓冲层厚度为55nm，最后蒸镀具有层叠结构的阳极，第一阳极缓冲层的材料为ZnS,厚度为80nm,金属层的材料为Ca厚度为IOnm,第二阳极缓冲层的材料为PbS，厚度为lOOnm，最后得到所需的聚合物太阳能电池器件。实施例十二将基底依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，处理完后放进真空镀膜室里面进行真空沉积阴极，阴极材料为Ag，厚度为180nm,接着蒸镀电子缓冲层，材料为CsN3,厚度为7nm，接着旋涂活性层，材料为P3HT:PCBM，浓度为26mg/ml，P3HT PCBM质量比为I : 1，溶剂为氯苯，在70°C下退火30min，活性层厚度为120nm，然后旋涂空穴缓冲层，材料为PEDOT:PSS，PEDOT PSS质量比为5 1，质量分数为1.5%，在2001下加热301^11，空穴缓冲层厚度为6011111，最后蒸镀具有层叠结构的阳极，第一阳极缓冲层的材料为MnS,厚度为80nm,金属层的材料为Pt,厚度为IOOnm,第二阳极缓冲层的材料为PbS，厚度为lOOnm，最后得到所需的聚合物太阳能电池器件。 实施例十三将基底依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，处理完后放进真空镀膜室里面进行真空沉积阴极，阴极材料为Al，厚度为20nm，接着蒸镀电子缓冲层，材料为CsCl，厚度为O. 5nm，接着旋涂活性层，材料为MEH-PPV:PCBM，浓度为28mg/ml，MEH-PPV PCBM质量比为I : 2，溶剂为氯苯，在200°C下退火30min，活性层厚度为180nm，然后旋涂空穴缓冲层，材料为PED0T:PSS，PED0T PSS质量比为5 1，质量分数为1.3%，在200°C下加热30min，空穴缓冲层厚度为70nm，最后蒸镀具有层叠结构的阳极，第一层D的材料为TPD，厚度为10nm，金属层的材料为Pt，厚度为20nm，第二阳极缓冲层的材料为TPD，厚度为10nm，最后得到所需的聚合物太阳能电池器件。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种太阳能电池器件，其特征在于包括依次层叠的基底、阴极、电子缓冲层、活性层、空穴缓冲层及阳极，该阴极为金属阴极，该阳极包括依次层叠的第一阳极缓冲层、金属层和第二阳极缓冲层，其中该第一阳极缓冲层及该第二阳极缓冲层的材料均选自有机小分子及硫化物中的一种。
2.根据权利要求I所述的太阳能电池器件，其特征在于该阴极选自铝、银、钙、金及钼中的一种。
3.根据权利要求I所述的太阳能电池器件，其特征在于该第一阳极缓冲层及该第二阳极缓冲层的材料选自N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -联苯二胺、8-羟基喹啉铝、酞菁铜及2，9- 二甲基-4，7- 二苯基-1，10-菲罗啉中的一种。
4.根据权利要求I所述的太阳能电池器件，其特征在于该第一阳极缓冲层及该第二阳极缓冲层的材料选自硫化锌、硫化锰、硫化铅及硫化镉中的一种。
5.根据权利要求I所述的太阳能电池器件，其特征在于该金属层的材料选自铝、银、钙、钼及金中的一种。
6.根据权利要求I所述的太阳能电池器件，其特征在于该电子缓冲层的材料选自氟化锂、碳酸锂、碳酸铯、氮化铯、氟化铯、氯化铯、碘化铯及溴化铯中的一种。
7.根据权利要求I所述的太阳能电池器件，其特征在于该活性层的材料选自P3HT: PCBM、MODO-PPV: PCBM 及 MEH-PPV: PCBM 中的一种。
8.根据权利要求I所述的太阳能电池器件，其特征在于该空穴缓冲层的材料为聚3，4- 二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸钠的混合物。
9.根据权利要求I所述的太阳能电池器件，其特征在于该基底为玻璃基底。
10.一种太阳能电池器件的制备方法，包括以下步骤 步骤一、提供一个基底； 步骤二、在该基底上形成阴极，该阴极为金属阴极； 步骤三、在该阴极上形成电子缓冲层； 步骤四、在该电子缓冲层上形成活性层； 步骤五、在该活性层上形成空穴缓冲层 '及 步骤六、在该空穴缓冲层上蒸镀第一阳极缓冲层，接着蒸镀一层金属层，再在该金属层上蒸镀第二阳极缓冲层以形成阳极，该第一阳极缓冲层及该第二阳极缓冲层的材料均选自有机小分子及硫化物中的一种。
全文摘要
一种太阳能电池器件，包括依次层叠的基底、阴极、电子缓冲层、活性层、空穴缓冲层及阳极，阴极为金属阴极，阳极包括依次层叠的第一阳极缓冲层、金属层和第二阳极缓冲层，其中第一阳极缓冲层及第二阳极缓冲层的材料均选自有机小分子或硫化物中的一种。太阳能电池器件的能量转换效率较高。此外，还提供了一种太阳能电池器件的制备方法。
文档编号H01L31/18GK102810575SQ20111014975
公开日2012年12月5日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者周明杰, 王平, 黄辉, 陈吉星 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司