[发明专利]太阳能电池

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，且特别涉及一种具有高的光电流的太阳能电池。

背景技术

太阳能电池(solar cells或photovoltaic cells，简称PV)是一种能量转换的光电装置，它是经由太阳光照射后，将光的能量转换成电能。太阳能电池可以用来提供照明、加热、或是各种电子产品与交通工具的电源供应。由于太阳能电池在使用中不会释放包括二氧化碳在内的任何气体，这可改善生态环境、解决地球温室效应的问题；此外，由于太阳光是取之不尽，用之不竭的天然能源，除了没有能源耗尽的疑虑之外，还可以避免能源被垄断的问题，因此各国莫不积极地发展太阳能源的应用科技，期望通过增加太阳能源的利用来减低对化石能源的依赖。

传统的太阳能电池是由无机材料所构成，例如单晶硅、多晶硅、非晶硅、或GaAs、CdTe等各种化合物半导体材料。目前商业上的太阳能电池以单晶硅与多晶硅为主，而且有些太阳能电池已经达到23％以上的转换效率。然而，使用单晶硅的太阳能电池由于结晶上的困难且成本太高，不容易大面积化。

新一代的太阳能电池是以有机材料做成，具有柔性、易于大面积化、制程简单且低耗能、低成本等优势，但由于能量转换效率太低，一般在5％以下，成为实际应用的最大障碍，因而如何有效提高能量转换效率，成为有机太阳能电池开发的重要课题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题在于提供一种具有高光电流的有机太阳能电池，以提高太阳能电池的光电转换效率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种太阳能电池，包括：

第一电极；

第二电极；

光活性层，介于所述第一电极与第二电极之间；以及

空穴注入层，介于所述第一电极与第二电极之间，所述空穴注入层中包含有金属纳米颗粒-氧化石墨烯复合材料。

优选的，在上述的太阳能电池中，所述空穴注入层中还包含PEDOT。

优选的，在上述的太阳能电池中，所述金属纳米颗粒选自Au、Ag、Cu、Pt、Co、Ni、Fe中的一种或多种的合金。

本发明申请还公开了一种太阳能电池，包括：

第一电极；

第二电极；

光活性层，介于所述第一电极与第二电极之间；

电子传输层，介于所述光活性层与所述第一电极和第二电极中至少一个电极之间；以及

空穴注入层，介于所述第一电极与第二电极之间，所述空穴注入层中包含有金属纳米颗粒-氧化石墨烯复合材料。

优选的，在上述的太阳能电池中，所述空穴注入层中还包含PEDOT。

优选的，在上述的太阳能电池中，所述金属纳米颗粒选自Au、Ag、Cu、Pt、Co、Ni、Fe中的一种或多种的合金。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：通过引入金属纳米颗粒并利用其表面等离子体局域增强的效应，有效的增加了对于入射光的吸收效率，同时利用氧化石墨烯作为模板装载金属纳米颗粒可以有效地避免金属纳米颗粒在溶液中的团聚现象发生，更加有效的提取表面等离子激元的能量，增加器件的光电转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A和图1B分别为本发明实施例所提供的金属纳米颗粒-氧化石墨烯复合材料在不同倍数的电镜下的示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种介质层的吸收曲线图；

图3为本发明实施例所提供的一种介质层的光致发光曲线图；

图4为本发明第一实施例所提供的一种太阳能电池的结构示意图；

图5为本发明第二实施例所提供的一种太阳能电池的结构示意图；

图6为本发明第二实施例所获得的太阳能电池的光照情况下电流-电压曲线图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，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，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种太阳能电池，包括：

第一电极；

第二电极；

光活性层，介于所述第一电极与第二电极之间；以及