[发明专利]一种聚合物太阳能电池及其制备方法有效
申请号: | 201510404590.9 | 申请日: | 2015-07-10 |
公开(公告)号: | CN105070839B | 公开(公告)日: | 2018-05-18 |
发明(设计)人: | 李熊;胡煜峰;邓振波;娄志东;侯延冰;滕枫 | 申请(专利权)人: | 北京交通大学 |
主分类号: | H01L51/44 | 分类号: | H01L51/44;H01L51/00 |
代理公司: | 北京卫平智业专利代理事务所(普通合伙) 11392 | 代理人: | 董琪 |
地址: | 100044 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 聚合物 太阳能电池 及其 制备 方法 | ||
1.一种制备聚合物太阳能电池的方法,所述聚合物太阳能电池包括自下而上依次叠加的玻璃衬底、阳极层、阳极修饰层、活性层和阴极层,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)对清洗后的阳极层进行紫外臭氧处理;
(2)用匀胶机将聚乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸钠即PEDOT:PSS水溶液旋涂在步骤(1)中的经紫外臭氧处理的阳极层上,以制备PEDOT:PSS薄膜;然后退火干燥所述PEDOT:PSS薄膜,以形成PEDOT:PSS阳极修饰层;
(3)超声处理活性层溶液5-30min,然后用匀胶机将经处理的活性层溶液旋涂在步骤(2)中所形成的PEDOT:PSS阳极修饰层上方,以制备活性层,其中所述活性层溶液由聚3-己基噻吩即P3HT:[6.6]-C60-苯基丁酸甲酯即PCBM和丙二醇甲醚醋酸酯即PGMEA组成,且所述活性层溶液是通过将PGMEA掺入P3HT:PCBM混合溶液中而制备的,按体积计,所述PGMEA占P3HT:PCBM混合溶液的1%~4%;
(4)在步骤(3)所制备的活性层上通过热蒸发的方法蒸镀阴电极,然后将所得到的器件在120-160℃的温度下进行后退火处理,从而在所述活性层与阴极层之间自发形成互补的峰谷状微纳结构,所述峰谷状微纳结构的峰宽为300~400nm、峰高为20~30nm,所述后退火处理的时间为10-80min。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述紫外臭氧处理的时间为8-15min。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述紫外臭氧处理的时间为10min。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述退火干燥为在150℃的温度下退火干燥30min。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(3)中,按体积计,所述PGMEA占P3HT:PCBM混合溶液的为2%。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(3)中,超声处理活性层溶液15min。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述匀胶机的转速3000rps,旋涂时间为50秒。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述匀胶机的转速为1500rpm,旋涂时间为45s。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(4)中,所述蒸镀的速率为
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在步骤(4)中,所述蒸镀的速率为
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(5)中,所述后退火处理的温度为150℃,后退火处理的时间为30-80min。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在步骤(5)中,所述后退火处理的时间为50min。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述活性层的厚度为80~120nm。
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