[发明专利]一种有机太阳能电池制备方法有效
申请号: | 201510791336.9 | 申请日: | 2015-11-17 |
公开(公告)号: | CN105261705B | 公开(公告)日: | 2019-01-25 |
发明(设计)人: | 王涛;姜付本;闫宇 | 申请(专利权)人: | 武汉理工大学 |
主分类号: | H01L51/48 | 分类号: | H01L51/48;H01L51/44;B05D1/38 |
代理公司: | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人: | 唐万荣;刘洋 |
地址: | 430070 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 超声喷涂 制备 有机太阳能电池 银纳米粒子 工艺制备 强光 表面预处理 电子传输层 光学活性层 空穴传输层 量子点溶液 热处理 表面洁净 大气环境 混合溶液 喷涂过程 弱光条件 有机电池 逐层喷涂 薄膜层 固含量 膜处理 阴极层 质量比 衬底 醇类 氯苯 墨水 掺杂 | ||
1.一种有机太阳能电池的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)对ITO导电玻璃衬底进行表面预处理,使其表面洁净;
2)用0.45umPVDF过滤器过滤PEDOT:PSS水溶液,加入醇类得到水接触角为3-5°的混合溶液;采用超声喷涂工艺在ITO导电玻璃衬底上喷涂得到20-50nm的PEDOT:PSS空穴传输层;热处理蒸发除去溶剂;
3)将PCDTBT、PC71BM按质量比为1:4溶于氯苯制得固含量为3-8mg/ml的混合溶液;采用超声喷涂工艺在空穴传输层上喷涂得到50-100nm的PCDTBT:PC71BM光学活性层;
4)以ZnO量子点溶液为原料,采用超声喷涂工艺在光学活性层上制备得到厚度为5-10nm的ZnO量子点电子传输层;
5)以银纳米粒子胶体墨水为原料,采用超声喷涂工艺在ZnO量子点电子传输层制备厚度为90-130nm的银纳米粒子阴极层;红外光辐射烧结银薄膜。
2.如权利要求1所述有机太阳能电池的制备方法,其特征在于步骤1)表面预处理为:把玻璃依次放入氢氧化钠水溶液、丙酮、乙醇和异丙醇中进行超声清洗,每次超声10min,然后紫外臭氧处理10min。
3.如权利要求1所述有机太阳能电池的制备方法,其特征在于步骤2)所述PEDOT:PSS水溶液中加入的醇类溶剂为异丙醇、乙二醇;所得混合溶液中异丙醇、乙二醇的体积百分数各为10%。
4.如权利要求1所述有机太阳能电池的制备方法,其特征在于步骤3)氯苯替换为二氯苯。
5.如权利要求1所述有机太阳能电池的制备方法,其特征在于所述银纳米粒子胶体墨水按以下方法制备而来:以聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂,将硼氢化钠的水溶液滴加到硝酸银水溶液中反应制得直径为20nm左右的银纳米粒子,将离心分离收集的银纳米粒子再溶解于乙醇中得到用于喷涂的胶体墨水。
6.如权利要求1所述有机太阳能电池的制备方法,其特征在于所述红外光辐射烧结为:将样品移至红外发射器下,发射器到样品间距为7cm,灯丝温度为2250℃,然后对银薄膜进行烧结,烧结时间为4s。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L51-00 使用有机材料作有源部分或使用有机材料与其他材料的组合作有源部分的固态器件;专门适用于制造或处理这些器件或其部件的工艺方法或设备
H01L51-05 .专门适用于整流、放大、振荡或切换且并具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的;具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的电容器或电阻器
H01L51-42 .专门适用于感应红外线辐射、光、较短波长的电磁辐射或微粒辐射;专门适用于将这些辐射能转换为电能,或者适用于通过这样的辐射进行电能的控制
H01L51-50 .专门适用于光发射的,如有机发光二极管
H01L51-52 ..器件的零部件
H01L51-54 .. 材料选择