肖特基结的倒型的有机小分子薄膜太阳能电池及制备方法_2

文档序号:9250143阅读:来源:国知局
氧化物薄膜的蒸镀。蒸镀MoO3,蒸镀速率为0.lnm/s,厚度为20nm,蒸镀速率及厚度由 安装在基片附近的晶振膜厚仪监控。
[0031] ⑥在上述有机薄膜制备完成后进行金属电极的制备。蒸镀气压为3X10-3Pa,蒸 镀速率为Inm/s,电极材料为Ag,厚度为130nm,蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的晶振 膜厚仪监控。
[0032] 实施例2 : 器件结构如图1所示。器件各层的材料和厚度为:透明衬底为玻璃,透明阴极电极为IT0,厚度为180nm;受体层为C6tl,厚度为34nm;給体层为ZnPc,厚度11nm;阳极修饰层为 MoO3,厚度为20nm;阳极电极为Ag,厚度为130nm〇
[0033] 实施例3: 器件结构如图1所示。器件各层的材料和厚度为:透明衬底为玻璃,透明阴极电极为IT0,厚度为180nm;受体层为C6tl,厚度为34nm;給体层为ZnPc,厚度12nm;阳极修饰层为 MoO3,厚度为20nm;阳极电极为Ag,厚度为130nm〇
[0034] 实施例4: 器件结构如图1所示。器件各层的材料和厚度为:透明衬底为玻璃,透明阴极电极为IT0,厚度为180nm;受体层为C6tl,厚度为34nm;給体层为ZnPc,厚度13nm;阳极修饰层为 MoO3,厚度为20nm;阳极电极为Ag,厚度为130nm〇
[0035] 实施例5 : 器件结构如图1所示。器件各层的材料和厚度为:透明衬底为玻璃,透明阴极电极为IT0,厚度为180nm;受体层为C6tl,厚度为34nm;給体层为ZnPc,厚度14nm;阳极修饰层为 MoO3,厚度为20nm;阳极电极为Ag,厚度为130nm〇
[0036] 实施例6 : 器件结构如图1所示。器件各层的材料和厚度为:透明衬底为玻璃,透明阴极电极为IT0,厚度为180nm;受体层为C6tl,厚度为34nm;給体层为ZnPc,厚度16nm;阳极修饰层为 MoO3,厚度为20nm;阳极电极为Ag,厚度为130nm〇
[0037] 实施例7 : 器件结构如图1所示。器件各层的材料和厚度为:透明衬底为玻璃,透明阴极电极为IT0,厚度为180nm;受体层为C6tl,厚度为34nm;給体层为ZnPc,厚度18nm;阳极修饰层为 MoO3,厚度为20nm;阳极电极为Ag,厚度为130nm〇
[0038] 实施例8: 器件结构如图1所示。器件各层的材料和厚度为:透明衬底为玻璃,透明阴极电极为IT0,厚度为180nm;受体层为C6tl,厚度为34nm;給体层为ZnPc,厚度20nm;阳极修饰层为 MoO3,厚度为20nm;阳极电极为Ag,厚度为130nm〇
[0039] 实施例9 : 器件结构如图1所示。器件各层的材料和厚度为:透明衬底为玻璃,透明阴极电极为IT0,厚度为180nm;受体层为C6tl,厚度为34nm;給体层为ZnPc,厚度22nm;阳极修饰层为 MoO3,厚度为20nm;阳极电极为Ag,厚度为130nm〇
[0040] 实施例10 : 器件结构如图1所示。器件各层的材料和厚度为:透明衬底为玻璃,透明阴极电极为IT0,厚度为180nm;受体层为C6tl,厚度为34nm;給体层为ZnPc,厚度24nm;阳极修饰层为 MoO3,厚度为20nm;阳极电极为Ag,厚度为130nm〇
[0041] 实施例11 : 器件结构如图1所示。器件各层的材料和厚度为:透明衬底为玻璃,透明阴极电极为 ITO,厚度为180nm;受体层为C6tl,厚度为34nm;給体层为SubPc,厚度20nm;阳极修饰层为MoO3,厚度为20nm;阳极电极为Ag,厚度为130nm〇
[0042]表1 :本发明的肖特基节的倒型的有机小分子薄膜太阳能电池的J-V数据
从图2可以看出肖特基结提供了 0. 55mA/cm2的短路电流,增加了器件的效率,从图3 中的EQE可以看出,结构从正型变成倒型,ZnPc的外量子效率提高了很多,由此可以推断出 ZnPc和M〇03的界面性质获得了良好的转变,从淬灭变成了反弹和阻挡,最后从两者的转换 效率来看,提高了 65%。
[0043] 以上所述实施例仅表达了本申请的【具体实施方式】,其描述较为具体和详细,但并 不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员 来说,在不脱离本申请技术方案构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本 申请的保护范围。
【主权项】
1. 一种肖特基结的倒型的有机小分子薄膜太阳能电池,其特征在于,采用倒型结构,从 下到上依次为透明衬底、透明阴极电极、受体层、给体层、阳极修饰层和阳极电极,受体层为 富勒烯衍生物、BBL、PTPTB或含芘酰亚胺聚合物中的一种或它们的混合,給体层为ZnPc或 SubPc 02. 根据权利要求1所述的一种肖特基结的倒型的有机小分子薄膜太阳能电池,其特征 在于,给体材料是:ZnPc 〇3. 根据权利要求2所述的一种肖特基结的倒型的有机小分子薄膜太阳能电池,其特征 在于,给体层厚度为10-25 nm〇4. 根据权利要求1所述的一种肖特基结的倒型的有机小分子薄膜太阳能电池,其特征 在于,受体层为C6(l。5. 根据权利要求4所述的一种肖特基结的倒型的有机小分子薄膜太阳能电池,其特征 在于,受体层厚度为30nm。6. 根据权利要求1所述的一种肖特基结的倒型的有机小分子薄膜太阳能电池,其特征 在于,所述阳极修饰层为有机导电聚合物薄膜或金属氧化物薄膜,其中有机导电聚合物薄 膜为PEDOT : PSS或PANI类有机导电聚合物薄膜,金属氧化物薄膜为氧化钼薄膜或氧化镍 薄膜。7. 根据权利要求6所述的一种肖特基结的倒型的有机小分子薄膜太阳能电池,其特 征在于,金属氧化物薄膜为MoO3。8. 根据权利要求1所述的一种肖特基结的倒型的有机小分子薄膜太阳能电池,其特征 在于,透明衬底是玻璃或者柔性基片或者金属片;透明阳极电极是金属氧化物薄膜;阴极 电极是锂、镁、钙、锶、铝或铟中的一种或由它们的合金。9. 根据权利要求1-8任一项所述的一种肖特基结的倒型的有机小分子薄膜太阳能电 池的制备方法,其特征在于,它包括以下步骤: 1) 清洗由透明衬底及透明阳极电极ITO所组成的基板,然后用氮气吹干; 2) 在ITO上制备一层受体层; 3) 在受体层上制备给体层; 4) 在給体层上制备阳极修饰层; 5) 在阳极修饰层上制备阳极电极; 在电子缓冲层上制备阴极电极。10. 根据权利要求9所述的一种肖特基结的倒型的有机小分子薄膜太阳能电池的制备 方法,其特征在于,透明阴极电极,阳极修饰层和阴极电极通过真空热蒸镀、磁控溅射、等离 子体增强的化学气相沉积、丝网印刷或打印中的一种方法制备;给体层,受体层和通过等离 子体增强的化学气相沉积、热氧化、旋涂、真空蒸镀、滴膜、压印、印刷或气喷中的一种方法 制备。
【专利摘要】本发明公开了一种肖特基结的倒型的有机小分子薄膜太阳能电池及其制备方法,采用倒型结构,从下到上依次为透明衬底、透明阴极电极、受体层、给体层、阳极修饰层和阳极电极,受体层为富勒烯衍生物、BBL、PTPTB或含芘酰亚胺聚合物中的一种或它们的混合,給体层为ZnPc或SubPc。本发明中通过C60和ITO之间形成肖特基结增加激子的分离效率,改变給体材料和MoO3的界面性质,从正型结构中的激子淬灭界面转变成激子阻挡和反弹界面,提高了激子的利用效率,同时提高給体的激子传输距离,获得高的短路电流。
【IPC分类】H01L31/0248, H01L51/46, H01L31/0445, H01L31/0216, H01L31/18
【公开号】CN104966749
【申请号】CN201510406816
【发明人】钟建, 干逢雨, 王丽娟, 程红雪
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月13日
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