[发明专利]金属网格阳极层的柔性聚合物太阳能电池及制备方法

权利要求书

1.一种金属网格阳极层的柔性聚合物太阳能电池，包括柔性基片， 阳极层，空穴传输层，活性层，电子传输层和Al电极阴极构成，其特征 包括：所述的阳极层包括Ag、Cu、Ni复合金属线网格材料；

所述的复合金属线网格阳极层Ag/Cu/Ni的金属重量比例是3∶1∶ 1；

所述的复合金属线网格阳极层Ag/Cu/Ni的上面覆盖一层LiF层；

所述的空穴传输层是旋涂的聚噻吩衍生物掺杂聚苯乙烯磺酸PEDOT: PSS；

所述的活性层是旋涂的聚合物P3HT:PCBM薄膜；

所述的金属网格阳极层的柔性聚合物太阳能电池的制备方法包括如 下步骤：

A、制备网格模板：首先将超微粒干板或PCB胶片经激光曝光和显影 加工后制成网格图案的网格模板，对网格的线宽、线间距、疏密程度加 以调整，得到不同的网格图案；

B、在柔性PET基片上制备金属网格：将带有网格图案的模板印制到 卤化银感光胶片上，或用激光将网格图案扫描在卤化银感光胶片上；经 过显影、定影、固化，在柔性基片上得到金属银、铜、镍网格图案；

C、在阳极层上沉积LiF层：用真空蒸镀的方法在金属网格上沉积 1-10nm的LiF层，真空度2×10^-4Pa，蒸镀速度为0.01nm/s；

D、旋涂空穴传输层：用旋涂方法将聚噻吩衍生物掺杂聚苯乙烯磺酸 溶液PEDOT:PSS旋涂在LiF层上，进行氧离子处理5分钟，在80℃下加 热2分钟，待PEDOT:PSS完全干燥后取出待用；

E、旋涂活性层聚合物薄膜：选用聚噻吩共轭聚合物P3HT作为电子 给体，富勒烯衍生物PCBM为电子受体按重量1∶1的比例混合，采用旋 涂的方法成膜，转速为2000r/min，薄膜厚度控制在90-150nm；

F、在活性层聚合物薄膜之上沉积LiF层：采用真空蒸镀的方法在活 性层上沉积1.8nm的LiF层，真空度在5×10^-4Pa；

G、真空蒸镀Al电极作为阴极：使用掩模板真空蒸镀Al电极层，厚 度为100nm，蒸镀速度为0.03-0.06nm/s；

蒸完Al电极后的器件转移到手套箱中，在80℃热处理2分钟，冷却 至室温后封装，得到柔性衬底聚合物薄膜太阳能电池；

其中还包括：

步骤A所述的网格的线宽为1-20微米、线间距为100-500微米；

在步骤B所述金属银网格图案上化学镀铜，是在25℃条件下用 PH值为12.5的化学镀液：硫酸铜60mM/L，三乙醇胺180mM/L，亚铁氰 化钾0.002mM/L，镀铜5分钟，得到银铜金属网格图案；

在化学镀铜的网格图案上化学镀镍，是在25℃条件下用PH值为 12.5的化学镀液：硫酸镍60mM/L，三乙醇胺180mM/L，亚铁氰化钾0.002 mM/L，镀镍5分钟，得到银、铜、镍金属网格图案。

2.根据权利要求1所述的金属网格阳极层的柔性聚合物太阳能电 池，其特征包括步骤C所述真空蒸镀LiF，通过调整LiF层的厚度，使 金属网格/LiF复合阳极的方阻在0.1-15Ω/□之间调整。