[发明专利]基于双层阴极缓冲层的有机薄膜太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.基于双层阴极缓冲层的有机薄膜太阳能电池，其特征在于，采用正型结构，从下到上依次为透明衬底、透明阳极电极、阳极修饰层、给体层、受体层、电子缓冲层一、电子缓冲层二和阴极电极，电子缓冲层二为PTCBI。

2.根据权利要求1所述的基于双层阴极缓冲层的有机薄膜太阳能电池，其特征在于，电子缓冲层一是金属有机配合物、吡啶类、邻菲咯啉类、噁二唑类或咪唑类化合物材料中的一种，其中金属有机配合物为8-羟基喹啉铝或二（2-甲基-8-喹啉并）-4-（苯基苯酚）铝，吡啶类化合物为三[2,4,6-三甲基-3-（吡啶-3-yl）苯基]-硼烷，邻菲咯啉类化合物为2,9-二甲基-4，7-联苯-1,10-邻二氮杂菲（BCP）或者4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲，噁二唑类为2-（4-二苯基）-5-（4-叔丁苯基）-1,3,4-噁二唑或1,3-二[（4-三元胺-丁基苯基）-1,3,4-重氮基酸-5-yl]苯，咪唑类为1,3,5-三（N-苯基-苯并咪唑-2）苯。

3.根据权利要求1所述的基于双层阴极缓冲层的有机薄膜太阳能电池，其特征在于，电子缓冲层一为2,9-二甲基-4，7-联苯-1,10-邻二氮杂菲。

4.根据权利要求1所述的基于双层阴极缓冲层的有机薄膜太阳能电池，其特征在于，电子缓冲层一的厚度为10nm，电子缓冲层二的厚度为1-10nm。

5.根据权利要求1所述的基于双层阴极缓冲层的有机薄膜太阳能电池，其特征在于，给体材料是：并五苯、5,6,11,12-四苯基并四苯、酞菁、亚酞菁、卟啉、菁、苝、聚（3-己基噻吩）、聚(2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基乙撑)、聚[[9-(1-辛基壬基)-9H-咔唑-2,7-二基]-2,5-噻吩二基-2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二基-2,5-噻吩二基]、聚苯乙烯撑系列材料、聚噻吩系列材料或基于芳环并噻二唑基团中的两种材料的混合。

6.根据权利要求1所述的基于双层阴极缓冲层的有机薄膜太阳能电池，其特征在于，受体层为：富勒烯衍生物、BBL、PTPTB或含芘酰亚胺聚合物中的一种或它们的混合。

7.根据权利要求1所述的基于双层阴极缓冲层的有机薄膜太阳能电池，其特征在于，所述阳极修饰层为有机导电聚合物薄膜或金属氧化物薄膜，其中有机导电聚合物薄膜为PEDOT︰PSS或PANI类有机导电聚合物薄膜，金属氧化物薄膜为氧化钼薄膜或氧化镍薄膜。

8.根据权利要求1所述的基于双层阴极缓冲层的有机薄膜太阳能电池，其特征在于，透明衬底是玻璃或者柔性基片或者金属片；透明阳极电极是金属氧化物薄膜；阴极电极是锂、镁、钙、锶、铝或铟中的一种或由它们的合金。

9.根据权利要求1-8任一项所述的基于双层阴极缓冲层的有机薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1）清洗由透明衬底及透明阳极电极ITO所组成的基板，然后用氮气吹干；

2）在ITO上制备一层阳极修饰层；

3）在阳极修饰层上制备给体层；

4）在第三给体层上制备受体层；

5）在受体层上制备电子缓冲层一；

6）在电子缓冲层一上制备电子缓冲层二；

7）在电子缓冲层上制备阴极电极。

10.根据权利要求1所述的基于双层阴极缓冲层的有机薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，透明阳极电极，阳极修饰层和阴极电极通过真空热蒸镀、磁控溅射、等离子体增强的化学气相沉积、丝网印刷或打印中的一种方法制备；给体层，受体层，电子缓冲层一和电子缓冲层二通过等离子体增强的化学气相沉积、热氧化、旋涂、真空蒸镀、滴膜、压印、印刷或气喷中的一种方法制备。