一种包含阴极界面层的聚合物太阳能电池及其制备方法与流程

本发明涉及太阳能电池
技术领域：
，更具体地说，涉及一种包含阴极界面层的聚合物太阳能电池及其制备方法。
背景技术：
：随着世界经济的高速发展和全球人口数量的急剧增长，能源的需求随之日益增长。现阶段人类依然依赖于化石能源，而化石燃料储存有限，且燃烧带来了环境污染、全球变暧等一系列的问题，因此发展清洁能源是实现可持续发展的有效途径。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的资源，具有清洁无污染、安全可靠等优点，将太阳能转化成电能的太阳能电池技术引起广泛关注。以本体异质结架构的聚合物太阳能电池(polymersolarcells，psc)吸引了越来越多的关注，这是因为它们具有低成本，轻质，柔性，可溶液加工和可大面积制备等特点，在应用上具有广阔的前景。为了进一步提高器件性能，人们在开发新材料，在电极界面处的界面工程和溶剂工程等方面作出了很大的努力。由于需要将光活性层吸收光子产生的电子提取到阴极，通过在阴极与活性层之间引入阴极界面层可以有效实现电子的提取传输。阴极界面层通过降低阴极的功函，降低电子从活性层注入到电极的能级势垒，减少界面电荷损失，从而提高电池的能量转换效率。传统的psc器件结构由低功函的金属a1作为阴极，pedot：pss层作为空穴界面层，ito作为阳极所组成。然而，由于酸性pedot：pss层对ito的腐蚀以及低功函的金属阴极的快速氧化，使得电池在环境条件下会很快发生降解。为了克服这些缺点，利用空气稳定的高功函金属(例如ag或au)作为空穴收集的阳极，而ito作为收集电子的阴极，得到反型聚合物太阳能电池，稳定性得到了很大提高。然而，在ito的功函(约4.7ev)和活性层中n型富勒烯材料的lumo能级(4.0ev)之间存在较大的能级能垒，阻碍了电子的提取过程。因此，不同种类的材料被应用到阴极界面层中。其中，由于zno具有高的电子迁移率和可见光透明性，因此被广泛使用。但是，制备高质量的zno通常需要优化溶胶-凝胶工艺，需要长时间的高温烧结，不适用于柔性制备和大规模的工业工艺。因此，开发新的易于加工的阴极界面层替代zno的材料是十分有必要的。技术实现要素：有鉴于此，本发明的一个目的是提供一种替代zno的阴极界面层，以及通过采用这样的阴极界面层，提供一种成本低、效率高和/或制备工艺简单的聚合物太阳能电池。本发明的发明人预期将pamam溶液涂覆在ito表面形成阴极界面层，其不仅可以替代zno用于聚合物太阳能电池的阴极界面层，而且工艺简单，成本更低。本发明的另一个目的是提供了一种包含所述阴极界面层的聚合物太阳能电池，所述阴极界面层由pamam层构成，pamam为不同支链聚酰胺-胺基团组成的树枝状大分子。在一个优选实施方案中，所述pamam末端由4个支链聚酰胺-胺基团组成(pamam(g0))。在一个优选实施方案中，所述pamam末端由8个支链聚酰胺-胺基团组成(pamam(g1))。在一个优选实施方案中，所述pamam末端由16个支链聚酰胺-胺基团组成(pamam(g2))。在一个优选实施方式中，所述pamam层的厚度为8-15nm。在另一方面，本发明提供一种用于制备上述阴极界面层的方法，所述方法包括：通过将pamam的溶液旋涂覆在ito上以形成薄膜状的pamam层得到阴极界面层。在一个优选实施方式中，所述pamam的溶液是pamam的甲醇溶液。在一个优选实施方案中，所述光活性层的厚度为90～200nm。在一个优选实施方式，本发明提供一种聚合物太阳能电池，所述聚合物太阳能电池包括：透明基底；设置在所述基底上的作为阴极的透明电极ito；设置在所述阴极上的阴极界面层；设置在所述阴极界面层上的活性层；设置在所述活性层上的阳极界面层；以及设置在所述阳极界面层上的阳极，其特征在于，所述阴极界面层为支链聚酰胺-胺基团组成的树枝状大分子pamam层。在一个优选实施方案中，所述pamam由4个支链聚酰胺-胺基团组成(pamam(g0))。在一个优选实施方案中，所述pamam层的厚度为8-15nm。在一个优选实施方案中，所述透明电极ito为氧化铟锡。在一个优选实施方案中，所述光活性层为由聚[4，8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)-苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩-共-3-氟噻吩并[3，4-b]噻吩-2-羧酸酯]和[6，6]-苯基碳71-丁酸甲酯的混合物构成。在一个优选实施方案中，所述阳极界面层moo3的厚度为6-10nm。在一个优选实施方式中，所述阳极由金属银构成。在另一方面，本发明提供一种用于制备上述聚合物太阳能电池的方法，所述方法包括：在透明电极上通过涂覆pamam的溶液形成pamam层，得到阴极界面层；在所述阴极界面层上涂覆活性层溶液得到光活性层；在光活性层上形成阳极界面层；以及在所述阳极界面层上形成阳极，从而得到所述聚合物太阳能电池。在一个优选实施方式中，所述pamam的溶液是pamam的甲醇溶液。在一个优选实施方式中，所述光活性层通过涂覆聚[4，8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)-苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩-共-3-氟噻吩并[3，4-b]噻吩-2-羧酸酯]和[6，6]-苯基碳71-丁酸甲酯的混合物的氯苯溶液而形成。在一个优选实施方式中，所述阳极界面层通过在所述光活性层上蒸镀或沉积moo3而形成。在一个优选实施方式中，所述阳极通过在所述阳极界面层上蒸镀或沉积作为阳极的金属ag而形成。本发明将pamam溶液涂覆在ito上以形成pamam层，以其作为阴极界面层来制备电池，可以起到替代zno的作用。考虑到商品化树枝状大分子价格低廉和在电池中用量极少，加上能通过湿法工艺成膜，无需后续退火等优点，其成本非常低，因此以此方法制备的阴极界面层不仅成本低，而且工艺简单。此外，使用这样的阴极界面层制备的聚合物太阳能电池其能量转换效率与使用zno或单独使用ito的电池效率相当或更好。附图说明图1为根据本发明一个实施方式的聚合物太阳能电池结构的示意图。图2为根据本发明的实施例及比较例制备的聚合物太阳能电池的伏安特性曲线。图3为根据本发明的实施例及比较例制备的聚合物太阳能电池的伏安特性曲线。图4为根据本发明的实施例及比较例制备的聚合物太阳能电池的伏安特性曲线具体实施方式为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种包含阴极界面层的聚合物太阳能电池及其制备方法，即，本申请提出采用包含不同数量支链的聚酰胺-胺基团的树枝状大分子(pamam)作为psc的阴极界面层。在本发明中的阴极界面层是通过在阴极(比如ito电极)上涂覆pamam溶液得到的pamam阴极界面层。pamam具有明确的结构，带有末端氨基官能团，很好地溶于甲醇，在多层psc的制备过程中提供了正交溶解性。术语“pamam”是指末端氨基数量满足2n+2的聚酰胺-胺支链组成的n代树枝状大分子，其通式为mn＝2n+2，mn为n代树枝状大分子末端聚酰胺-胺支链的数目，n为代数且为等于或大于零的整数。不受任何理论限制的情况下，申请人认为这种具有树枝状结构的pamam的末端的氨基官能团与ito作用时，可以有效降低ito的功函，降低电子从活性层注入到电极的能级势垒，减少界面电荷损失，从而提高电池的能量转换效率。出于合成技术的考虑，pamam的代数n的上限例如可以在10以下，优选在8以下，更优选5以下，还更优选在3以下。在本发明中，优选使用0代(g0)、1代(g1)或2代(g2)的pamam树枝状大分子，其具体结构如下：因此，本公开提供的一种聚合物太阳能电池，其通常包括：基底以及依次层叠在所述基底上的阴极层、阴极界面层、光活性层、阳极界面层和阳极。在本公开中，所述基底没有特别限制，但优选是透明基底，例如，其实例可以包括玻璃、柔性基底pet、pen等等。在本公开中，所述阴极层层叠在所述基底上，并且没有特别限制，例如，其实例可以包括透明电极ito、azo、银纳米线等等。在本公开中，所述光活性层层叠在所述阴极层上，并且没有特别限制，其实例优选可以包括聚3-己基噻吩(p3ht)：[6，6]-苯基碳61丁酸甲脂(pc61bm)混合溶液、聚[(4，8-双-(2-乙基己氧基)-苯并(1，2-b：4，5-b′)二噻吩)-2，6-二基-(4-(2-乙基己酰基)-噻吩并[3，4-b]噻吩)-2-6-二基](pbdttt-c)：[6，6]-苯基碳71丁酸甲脂(pc71bm)混合溶液、聚[4，8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)-苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩-共-3-氟噻吩并[3，4-b]噻吩-2-羧酸酯](ptb7-th)：[6，6]-苯基碳71-丁酸甲酯的混合溶液(pc71bm)等，两种组分的质量比为10∶6～10∶10。但是从所得太阳能电池的能量转化效率来看，其优选实例是由聚[4，8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)-苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩-共-3-氟噻吩并[3，4-b]噻吩-2-羧酸酯]和[6，6]-苯基碳71-丁酸甲酯的混合物形成的层。例如，在所述阴极界面层上涂覆例如聚[4，8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)-苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩-共-3-氟噻吩并[3，4-b]噻吩-2-羧酸酯]和[6，6]-苯基碳71-丁酸甲酯的混合物的氯苯溶液，得到光活性层。在本公开中，用于涂覆阴极界面层的方法没有特别限制，但是从膜厚度的控制方面考虑，优选旋涂的涂覆方法。在本公开中，所述阳极界面层被设置在所述光活性层上，而所述阳极则设置在阳极界面层上。所述阳极界面层和所述阳极也没有特别限制。例如，所述阳极界面层的实例可以包括moo3、pedot：pss等，而所述阳极的实例可以包括ag、au等。因此，在一个具体实例中，本公开提供的太阳能电池是一种包括如下各层的聚合物太阳能电池：透明基底和设置在基底上的作为阴极的透明电极ito；设置在透明电极ito上的阴极界面层pamam；设置在阴极界面层上的光活性层；设置在光活性层上的阳极界面层moo3；以及设置在阳极界面层上的阳极，其中，所述阴极界面层pamam为末端氨基数量满足2n+2的聚酰胺-胺支链组成的n代树枝状大分子，其中所述n代树枝状大分子pamam的末端聚酰胺-胺支链的数目mn＝2n+2，n为代数且是等于或大于零的整数。下面参照附图对本发明进行详细描述。应当理解，这样的描述仅用于举例说明本发明的目的，而不用于限制。本发明提供一种聚合物太阳能电池，如图1所示，其包括：依次层叠设置的基底6、ito透明电极5(作为阴极)、pamam层4(作为阴极界面层)、光活性层3、阳极界面层2和阳极1，其中的阴极界面层4为支链聚酰胺-胺基团组成的树枝状大分子pamam层。优选地，所述pamam层厚度为8-15nm，由4个支链聚酰胺-胺基团组成(pamam(g0))。在本发明的一个优选实施方式中，基底6优选为玻璃或透明聚合物基底例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)基底。透明电极5优选为ito。pamam层4优选由4个支链聚酰胺-胺基团组成(pamam(g0))。光活性层3优选为聚[4，8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)-苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩-共-3-氟噻吩并[3，4-b]噻吩-2-羧酸酯]和[6，6]-苯基碳71-丁酸甲酯的混合物的氯苯溶液。阳极界面层2优选为moo3。阳极1优选为金属银构成。在本发明的一个优选实施方式中，还提供一种聚合物太阳能电池的制备方法，其包括：在ito电极上涂覆pamam溶液，得到阴极界面层，优选地，0代的由4个支链聚酰胺-胺基团组成的pamam层(pamam(g0))，所述pamam(g0)的厚度优选为8-15nm；在所述pamam阴极界面层上涂覆聚[4，8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)-苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩-共-3-氟噻吩并[3，4-b]噻吩-2-羧酸酯]和[6，6]-苯基碳71-丁酸甲酯的混合物的氯苯溶液，得到光活性层。优选地，所述聚[4，8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)-苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩-共-3-氟噻吩并[3，4-b]噻吩-2-羧酸酯]溶液浓度优选为10mg/ml，所述[6，6]-苯基碳71-丁酸甲酯的溶液的浓度优选为8mg/ml。优选地，添加剂1，8-二碘辛烷与氯苯的体积比为3∶97；在所述光活性层上形成阳极界面层和阳极，从而得到聚合物太阳能电池。在该实施方式中，所述基底优选为玻璃或透明聚合物基底，所述阳极界面层优选为moo3，阳极优选为金属银构成。优选地，在本发明的一个实施方式中，所述pamam阴极界面层可以按照如下方法制备：将刻蚀好的细条状ito导电玻璃清洗并烘干；将所述ito基底放在匀胶机的托架上，优选地，将pamam(g0)的甲醇溶液均匀涂满在所述基底上，使基底上形成一层pamam(g0)薄膜。所述pamam(g0)薄膜的厚度优选为8-15nm；在本发明的一个优选实施方式中，在光活性层上形成阳极界面层和阳极从而得到聚合物太阳能电池的具体操作可以为：将有阴极、pamam阴极界面层和光活性层的基底转移到真空镀膜机中蒸镀。先蒸镀moo3阳极界面层，所述阳极界面层的厚度优选为6-10nm，然后蒸镀银电极作为阳极，所述银电极的厚度优选为70-120nm，从而得到聚合物太阳能电池。在本发明中，作为活性层给体材料的聚[4，8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)-苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩-共-3-氟噻吩并[3，4-b]噻吩-2-羧酸酯](ptb7-th)可以采用onematerial的产品，而受体材料[6，6]-苯基碳71-丁酸甲酯(pc71bm)可以采用solennebv.的产品。pamam可以采用威海晨源分子新材料的产品，moo3可以采用alfaaesar的产品。本发明制备的聚合物太阳能电池在am1.5，100mw/cm2的氙灯太阳光模拟器光源下进行测试，从keithley2400数字源表中可以得到光照下的电池性能参数(包括开路电压voc(v)、短路电流jsc(ma/cm2)、填充因子ff(％)和能量转换效率pce(％))。从测试结果可以看出，本发明制备聚合物太阳能电池具有较高的短路电流和能量转换效率。实施例为了进一步说明本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些实施例仅用于进一步具体举例说明本发明的特征和优点，而不限制本发明的范围。实施例1将刻蚀好的具有一定宽度的ito导电玻璃依次用rbs洗液、水、丙酮和异丙醇洗干净并烘干；将干净的ito基底放在匀胶机的托架上，采用末端为4个支链聚酰胺-胺基团组成的0代pamam(g0)的甲醇溶液均匀涂满在所述基底上，使基底上形成一层pamam薄膜，控制转速和时间使pamam薄膜的厚度约为10nm；将聚[4，8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)-苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩-共-3-氟噻吩并[3，4-b]噻吩-2-羧酸酯](ptb7-th)和[6，6]-苯基碳71-丁酸甲酯(pc71bm)按照质量比为10∶8溶解到氯苯溶液中，配制为18mg/ml的氯苯溶液，添加剂1，8-二碘辛烷与氯苯的体积比为3∶97，搅拌均匀得到活性层前驱体混合溶液。将涂有pamam(g0)薄膜的ito玻璃放置在匀胶机的托盘上，再将充分溶解的活性层溶液均匀涂满整个pamam(g0)薄膜表面，控制转速和时间使混合物在pamam(g0)表面形成一层约100nm厚的ptb7-th：pc71bm薄膜，得到聚合物太阳能电池的光活性层；最后将涂有ptb7-th：pc71bm薄膜的光活性层的基底放入到真空镀膜机中，在4×10-4pa下蒸镀moo3和ag电极，moo3的厚度约为8nm，银电极的厚度约为90nm，电池有效面积为10mm2，制成结构为ito/pamam(g0)(10nm)/(ptb7-th：pc71bm)(100nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表1和图2所示。实施例2聚合物太阳能电池的结构和制备方法与实施例1类似，以末端为8个支链聚酰胺-胺基团组成的1代pamam(g1)的甲醇溶液均匀涂满在所述基底上，控制转速和时间使pamam(g1)薄膜的厚度约为10nm，作为阴极界面层，制成结构为ito/pamam(g1)(10nm)/(ptb7-th：pc71bm)(100nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表1和图2所示。实施例3聚合物太阳能电池的结构和制备方法与实施例1类似，以末端为16个支链聚酰胺-胺基团组成的2代pamam(g2)的甲醇溶液均匀涂满在所述基底上，控制转速和时间使pamam(g2)薄膜的厚度约为10nm，作为阴极界面层，制成结构为ito/pamam(g2)(10nm)/(ptb7-th：pc71bm)(100nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表1和图2所示。比较例1将刻蚀好的具有一定宽度的ito导电玻璃依次用rbs洗液、水、丙酮和异丙醇洗干净并烘干；制备zno前驱体溶液：称取1g二水合乙酸锌分散在10ml的乙二醇甲醚中，并滴加300μl的乙醇胺，60℃下搅拌过夜，得到zno前驱体溶液。控制转速和时间将zno前驱体溶液均匀涂满在ito基底上，旋涂后将薄膜在氮气环境下以200℃加热10min，然后在空气中200℃加热60min，控制转速和时间获得厚度约为10nm的zno层，作为阴极界面层。活性层、阳极界面层和阳极的制备方法与实施例1相同。制成结构为ito/zno(10nm)/(ptb7-th：pc71bm)(100nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表1和图2所示。比较例2制备zno前驱体溶液：称取1g二水合乙酸锌分散在10ml的乙二醇甲醚中，并滴加300μl的乙醇胺，60℃下搅拌过夜，得到zno前驱体溶液。控制转速和时间将zno前驱体溶液均匀涂满在ito基底上，旋涂后将薄膜在氮气环境下以200℃加热10min，然后在空气中200℃加热60min，控制转速和时间获得厚度约为40nm的zno层，作为阴极界面层。活性层、阳极界面层和阳极的制备方法与实施例1相同。制成结构为ito/zno(40nm)/(ptb7-th：pc71bm)(100nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表1和图2所示。比较例3将刻蚀好的具有一定宽度的ito导电玻璃依次用rbs洗液、水、丙酮和异丙醇洗干净并烘干；没有阴极界面层，直接在ito基底上旋涂活性层溶液，制成结构为ito/(ptb7-th：pc71bm)(100nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表1和图2所示。表1实施例和比较例制备的聚合物太阳能电池的性能参数阴极界面层voc(v)jsc(ma/cm2)ff(％)pce(％)比较例1zno0.7616.1258.347.13比较例2zno0.7816.5666.758.62实施例1pamam(g0)0.7817.3067.649.13实施例2pamam(g1)0.7717.3365.488.73实施例3pamam(g2)0.7717.3660.778.11比较例3无0.4115.8951.843.34实施例4将刻蚀好的具有一定宽度的ito导电玻璃依次用rbs洗液、水、丙酮和异丙醇洗干净并烘干；将干净的ito基底放在匀胶机的托架上，采用末端为4个支链聚酰胺-胺基团组成的0代pamam(g0)的甲醇溶液均匀涂满在所述基底上，使基底上形成一层pamam薄膜，控制转速和时间使pamam薄膜的厚度约为10nm。将聚[(4，8-双-(2-乙基己氧基)-苯并(1，2-b：4，5-b′)二噻吩)-2，6-二基-(4-(2-乙基己酰基)-噻吩并[3，4-b]噻吩)-2-6-二基](pbdttt-c)和[6，6]-苯基碳71丁酸甲脂(pc71bm)按照质量比为10∶8溶解到氯苯溶液中，配制为18mg/ml的氯苯溶液，添加剂1，8-二碘辛烷与氯苯的体积比为3∶97，搅拌均匀得到活性层前驱体混合溶液。将涂有pamam(g0)薄膜的ito玻璃放置在匀胶机的托盘上，再将充分溶解的活性层溶液均匀涂满整个pamam(g0)薄膜表面，控制转速和时间使混合物在pamam(g0)表面形成一层约100nm厚的pbdttt-c：pc71bm薄膜，得到聚合物太阳能电池的光活性层；最后将涂有pbdttt-c：pc71bm薄膜的光活性层的基底放入到真空镀膜机中，在4×10-4pa下蒸镀moo3和ag电极，moo3的厚度约为8nm，银电极的厚度约为90nm，电池有效面积为10mm2，制成结构为ito/pamam(g0)(10nm)/(pbdttt-c：pc71bm)(100nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表2和图3所示。实施例5聚合物太阳能电池的结构和制备方法与实施例4类似，以末端为8个支链聚酰胺-胺基团组成的1代pamam(g1)的甲醇溶液均匀涂满在所述基底上，控制转速和时间使pamam(g1)薄膜的厚度约为10nm，作为阴极界面层，制成结构为ito/pamam(g1)(10nm)/(pbdttt-c：pc71bm)(100nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表2和图3所示。实施例6聚合物太阳能电池的结构和制备方法与实施例4类似，以末端为16个支链聚酰胺-胺基团组成的2代pamam(g2)的甲醇溶液均匀涂满在所述基底上，控制转速和时间使pamam(g2)薄膜的厚度约为10nm，作为阴极界面层，制成结构为ito/pamam(g2)(10nm)/(pbdttt-c：pc71bm)(100nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表2和图3所示。比较例4制备zno前驱体溶液：称取1g二水合乙酸锌分散在10ml的乙二醇甲醚中，并滴加300μl的乙醇胺，60℃下搅拌过夜，得到zno前驱体溶液。控制转速和时间将zno前驱体溶液均匀涂满在ito基底上，旋涂后将薄膜在氮气环境下以200℃加热10min，然后在空气中200℃加热60min。优选地，控制转速和时间获得厚度约为40nm的zno层，作为阴极界面层。活性层、阳极界面层和阳极的制备方法与实施例1相同。制成结构为ito/zno(40nm)/(pbdttt-c：pc71bm)(100nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表2和图3所示。比较例5将刻蚀好的具有一定宽度的ito导电玻璃依次用rbs洗液、水、丙酮和异丙醇洗干净并烘干；没有阴极界面层，直接在ito基底上旋涂活性层溶液，制成结构为ito/(pbdttt-c：pc71bm)(100nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表2和图3所示。表2实施例和比较例制备的聚合物太阳能电池的性能参数阴极界面层voc(v)jsc(ma/cm2)ff(％)pce(％)比较例4zno0.7013.6160.735.79实施例4pamam(g0)0.7014.5962.386.37实施例5pamam(g1)0.7014.6459.296.07实施例6pamam(g2)0.7014.6151.945.31比较例5无0.4014.4143.892.53实施例7将刻蚀好的具有一定宽度的ito导电玻璃依次用rbs洗液、水、丙酮和异丙醇洗干净并烘干；将干净的ito基底放在匀胶机的托架上，采用末端为4个支链聚酰胺-胺基团组成的0代pamam(g0)的甲醇溶液均匀涂满在所述基底上，使基底上形成一层pamam薄膜，控制转速和时间使pamam薄膜的厚度约为10nm；将聚3-己基噻吩(p3ht)和[6，6]-苯基碳61丁酸甲脂(pc61bm)混合溶液按照质量比为10∶8溶解到邻二氯苯溶液中，配制为36mg/ml的邻二氯苯溶液，搅拌均匀得到活性层前驱体混合溶液。把涂有pamam(g0)薄膜的ito玻璃放置在匀胶机的托盘上，再将充分溶解的活性层溶液均匀涂满整个pamam(g0)薄膜表面，控制转速和时间使混合物在pamam(g0)表面形成一层约180nm厚的p3ht：pc61bm薄膜，135℃退火10min后得到聚合物太阳能电池的光活性层；最后将涂有p3ht：pc61bm薄膜的光活性层的基底放入到真空镀膜机中，在4×10-4pa下蒸镀moo3和ag电极，moo3的厚度约为8nm，银电极的厚度约为90nm，电池有效面积为10mm2，制成结构为ito/pamam(g0)(10nm)/(p3ht：pc61bm)(180nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表3和图4所示。实施例8聚合物太阳能电池的结构和制备方法与实施例7类似，以末端为8个支链聚酰胺-胺基团组成的1代pamam(g1)的甲醇溶液均匀涂满在所述基底上，控制转速和时间使pamam(g1)薄膜的厚度约为10nm，作为阴极界面层，制成结构为ito/pamam(g1)(10nm)/(p3ht：pc61bm)(180nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表3和图4所示。实施例9聚合物太阳能电池的结构和制备方法与实施例7类似，以末端为16个支链聚酰胺-胺基团组成的2代pamam(g2)的甲醇溶液均匀涂满在所述基底上，控制转速和时间使pamam(g2)薄膜的厚度约为10nm，作为阴极界面层，制成结构为ito/pamam(g2)(10nm)/(p3ht：pc61bm)(180nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表3和图4所示。比较例6制备zno前驱体溶液：称取1g二水合乙酸锌分散在10ml的乙二醇甲醚中，并滴加300μl的乙醇胺，60℃下搅拌过夜，得到zno前驱体溶液。控制转速和时间将zno前驱体溶液均匀涂满在ito基底上，旋涂后将薄膜在氮气环境下以200℃加热10min，然后在空气中200℃加热60min。优选地，控制转速和时间获得厚度约为40nm的zno层，作为阴极界面层。活性层、阳极界面层和阳极的制备方法与实施例1相同。制成结构为ito/zno(40nm)/(p3ht：pc61bm)(180nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表3和图4所示。比较例7将刻蚀好的具有一定宽度的ito导电玻璃依次用rbs洗液、水、丙酮和异丙醇洗干净并烘干；没有阴极界面层，直接在ito基底上制备活性层，得到结构为ito/(p3ht：pc61bm)(180nm)/moo3(8nm)/ag(90nm)的聚合物太阳能电池。本实施例制备的聚合物太阳能电池在100mw/cm2氙灯照射下的性能参数如表3和图4所示。表3实施例和比较例制备的聚合物太阳能电池的性能参数阴极界面层voc(v)jsc(ma/cm2)ff(％)pce(％)比较例6zno0.628.5765.183.46实施例7pamam(g0)0.628.9568.103.78实施例8pamam(g1)0.618.8064.063.43实施例9pamam(g2)0.608.7256.762.97比较例7无0.566.1445.091.55从上述实施例和比较例可以看出，引入pamam(g0)、pamam(g1)或pamam(g2)均非常适合用作聚合物太阳能电池的阴极界面层，甚至可以使得本发明制备的聚合物太阳能电池的能量转换效率高达9.13％，超过了单独ito和使用zno作为阴极界面层的能量转换效率。而且，使用本发明这样的阴极界面层更加简单，有效，低成本。因而，预期本发明将在工业上具有广泛的应用前景。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。当前第1页12