[发明专利]具有钙钛矿结构吸光材料的有机混合太阳能电池及其制造方法

权利要求书

1.一种具有钙钛矿结构吸光材料的有机混合太阳能电池，依序包含：

一导电基板、一空穴传输层、一主动层、一空穴阻挡层及一负极，其特征在于：所述主动层包含：

一吸光材料层，具有下述代表式(I)的钙钛矿结构吸光材料：

C_nH_2n+1NH₃XY₃………………………………………………………(I)，

其中n为1至9的正整数，X为铅(Pb)、锡(Sn)或锗(Ge)，Y为碘(I)、溴(Br)及氯(Cl)中的至少一个；以及

一电子接收层，其具有至少一种富勒烯(C₆₀)或其衍生物，

其中所述主动层的吸光材料层连接所述空穴传输层，以及所述电子接收层连接所述空穴阻挡层，所述吸光材料层及所述电子接收层之间具有一平面式混合异质结。

2.根据权利要求1所述的有机混合太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿结构吸光材料为C_nH_2n+1NH₃X(I_mBr_3-m)或C_nH_2n+1NH₃X(I_mCl_3-m)，其中m为1至2的正整数。

3.根据权利要求1所述的有机混合太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿结构吸光材料为CH₃NH₃PbI₃、CH₃NH₃PbBr₃、CH₃NH₃PbI₂Cl或CH₃NH₃PbI₂Br。

4.根据权利要求1、2或3所述的有机混合太阳能电池，其特征在于，所述吸光材料层的厚度介于20至40纳米之间。

5.根据权利要求1所述的有机混合太阳能电池，其特征在于，所述富勒烯的衍生物选自PC₆₁BM、PC₇₁BM、C₇₀或ICBA。

6.根据权利要求1或5所述的有机混合太阳能电池，其特征在于，所述电子接收层的厚度介于20至40纳米之间。

7.根据权利要求1所述的有机混合太阳能电池，其特征在于，所述导电基板选自铟锡氧化物薄膜基板、氧化铝锌薄膜基板或氧化锌铟薄膜基板；且所述导电基板具有可挠性基板或硬式基板。

8.根据权利要求7所述的有机混合太阳能电池，其特征在于，所述可挠性基板选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚醚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。

9.根据权利要求1所述的有机混合太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层选自PEDOT：PSS、TFB或PTPD；所述空穴阻挡层选自BCP、Bphen、TpPyPB或DPPS；及所述负极选自铝(Al)、银(Ag)或金(Au)。

10.一种具有钙钛矿结构吸光材料的有机混合太阳能电池的制造方法，其特征在于：包含步骤：

提供一半成品，其由下而上依序包含一导电基板及一空穴传输层；

调制一钙钛矿结构吸光材料的有机无机混合溶液，将所述有机无机混合溶液旋涂在所述半成品的空穴传输层上以形成一吸光材料层，其中所述钙钛矿结构吸光材料具有下述代表式(I)：

C_nH_2n+1NH₃XY₃………………………………………………………(I)，

其中n为1至9的正整数，X为铅(Pb)、锡(Sn)或锗(Ge)，Y为碘(I)、溴(Br)及氯(Cl)中的至少一个；

在所述吸光材料层上蒸镀一电子接收层，其具有至少一种富勒烯(C₆₀)或其衍生物，其中所述吸光材料层及所述电子接收层共同构成一主动层，且所述吸光材料层及所述电子接收层之间具有一平面式混合异质结；以及

在所述电子接收层上进一步制作一空穴阻挡层及一负极，以构成一全固态的有机混合太阳能电池。