一种酞菁衍生物薄膜作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池及其制备方法与流程

文档序号:12599174阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种酞菁衍生物薄膜作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池,其特征在于:所述倒置有机太阳能电池的结构自下至上分别为:透明衬底、透明阴极、阴极缓冲层、吸光层、空穴传输层和金属阳极。

2.根据权利要求1所述的一种酞菁衍生物薄膜作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池,其特征在于:所述吸光层中,电子给体材料为聚3-已基噻吩P3HT ,电子受体材料为[6,6]-苯基 C61-丁酸甲酯PC61BM,其聚3-已基噻吩P3HT 和[6,6]-苯基 C61-丁酸甲酯PC61BM的质量比为1:1。

3.根据权利要求1所述的一种酞菁衍生物薄膜作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池,其特征在于:所述空穴传输层材料为氧化钼MoO3

4.根据权利要求1所述的一种酞菁衍生物薄膜作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池,其特征在于:所述金属阳极的材料为Al、Ag和Au中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种酞菁衍生物薄膜作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池,其特征在于:所述透明阴极的材料为氧化铟锡ITO。

6.根据权利要求1所述的一种酞菁衍生物薄膜作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池,其特征在于:所述透明衬底的材料为透明玻璃。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种酞菁衍生物薄膜作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池的制备方法,其特征在于,其制备方法包括以下步骤:

1)透明阴极及透明衬底使用ITO导电玻璃,将刻蚀好并清洗干净的ITO导电玻璃用氮气吹干并进行15min的紫外线臭氧UV-ozone处理;

2)阴极缓冲层的制备:在ITO导电玻璃上旋涂ZnPc(OC8H17OPyCH3I)8溶液,其旋涂过程为先低转速700r/min旋转10s,再高转速3000r/min旋转60s,形成缓冲层薄膜,然后进行退火处理;所述退火处理为将基片放置在充满乙醇蒸汽的环境中退火20min,或者用循环的惰性气体流对基片进行气流退火20min;

3)吸光层的制备:在充满N2的手套箱中,以800rpm的转速将P3HT:PC61BM溶液旋涂到阴极缓冲层上,旋涂时间为60s,然后室温条件下自然晾干1小时后再进行120℃退火20分钟处理,形成吸光层;

4)空穴传输层的制备:利用真空蒸镀设备在吸光层上蒸镀空穴传输材料氧化钼;蒸镀的速率为0.1 Å/s ~0.5 Å/s,其蒸镀的气压环境小于3×10-4 Pa;

5)金属阳极的制备:利用真空蒸镀设备在空穴传输层上蒸镀金属,形成金属阳极,金属阳极的厚度为80nm~120nm,蒸镀速率为5 Å/s ~8 Å/s,其蒸镀的气压环境小于3×10-4 Pa。

8.根据权利要求7所述的一种酞菁衍生物薄膜作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述P3HT:PC61BM溶液通过如下方法进行制备:将聚3-已基噻吩P3HT和[6,6]-苯基 C61-丁酸甲酯PC61BM按质量比1:1溶于二氯苯溶液中,配制出17mg/ml浓度的溶液,混合后的溶液在60℃温度下均匀搅拌12小时即可。

9.根据权利要求7所述的一种酞菁衍生物薄膜作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述ZnPc(OC8H17OPyCH3I)8溶液通过如下方法进行制备:将ZnPc(OC8H17OPyCH3I)8 溶于乙醇溶剂中,配制出0.8mg/ml浓度的ZnPc(OC8H17OPyCH3I)8溶液。

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