[发明专利]碳基太阳能电池光敏薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种碳基太阳能电池光敏薄膜，由透明导电衬底上依次覆有的空穴传输层和光敏活性层组成，其中，光敏活性层由给体与受体构成，其特征在于：

所述给体为纤维堆积层，其纤维的直径为80～800nm，由聚噻吩衍生物或聚苯乙烯衍生物或两者的混合物构成；

所述受体为富勒烯衍生物，或碳纳米管，或苝，其充填于给体的纤维之间。

2.根据权利要求1所述的碳基太阳能电池光敏薄膜，其特征是空穴传输层的厚度为20～80nm，其由质量比为1∶1.6～18的聚(3，4-乙烯基二氧噻吩)和聚(苯乙烯磺酸盐)构成。

3.根据权利要求1所述的碳基太阳能电池光敏薄膜，其特征是光敏活性层的厚度为80～800nm，其由摩尔比为1∶0.8～1.2的给体和受体构成。

4.一种权利要求1所述碳基太阳能电池光敏薄膜的制备方法，包括于透明导电衬底上涂敷空穴传输层，其特征在于完成步骤如下：

步骤1，先将聚噻吩衍生物或聚苯乙烯衍生物或两者的混合物与溶剂配制成浓度为9～15wt％的纺丝溶液，其中，溶剂为氯仿、氯代苯、二氯代苯、甲苯、环己酮中的一种或两种以上的混合物，再将纺丝溶液置于静电纺丝机中，以其上覆有空穴传输层的透明导电衬底接地后作为收集板进行静电纺丝，得到其上依次覆有空穴传输层和纤维堆积层给体的透明导电衬底；

步骤2，先将富勒烯衍生物或碳纳米管或苝与溶剂配制成浓度为10～50mg/mL的受体溶液，其中，溶剂为辛硫醇，或四氢呋喃，或异丙醇，或二甲基甲酰胺，或丙酮，再将受体溶液于惰性气氛下涂覆于其上依次覆有空穴传输层和纤维堆积层给体的透明导电衬底上，至少1h后进行真空干燥处理，制得碳基太阳能电池光敏薄膜。

5.根据权利要求4所述的碳基太阳能电池光敏薄膜的制备方法，其特征是静电纺丝时的静电电压为15～25kV。

6.根据权利要求4所述的碳基太阳能电池光敏薄膜的制备方法，其特征是按照给体和受体的摩尔比为1∶0.8～1.2的比例，将受体溶液涂覆于其上依次覆有空穴传输层和纤维堆积层给体的透明导电衬底上，其中，涂覆为旋涂，或喷涂，或刷涂，或浸渍。

7.根据权利要求4所述的碳基太阳能电池光敏薄膜的制备方法，其特征是真空干燥时的真空度为≤0.1MPa、温度为80℃。

8.根据权利要求4所述的碳基太阳能电池光敏薄膜的制备方法，其特征是于透明导电衬底上涂敷空穴传输层为，将聚(3，4-乙烯基二氧噻吩)和聚(苯乙烯磺酸盐)按照质量比为1∶1.6～18的比例配制成固含量为1～3％的混合物水溶液后，涂覆于透明导电衬底上，于110～130℃下干燥即可，其中，透明导电衬底为导电玻璃，或导电塑料薄膜，涂覆为甩涂，或刷涂，或喷涂。

9.根据权利要求8所述的碳基太阳能电池光敏薄膜的制备方法，其特征是于透明导电衬底上涂敷空穴传输层之前，对其依次使用清洁液、去离子水、乙醇、丙酮清洗后，用氮气吹干。