[发明专利]一种应用风刀涂布制备有机聚合物薄膜太阳能电池的方法

权利要求书

1.一种有机聚合物薄膜太阳能电池的制备方法，包括使用风刀在电子传输层上涂布光吸收活性层前驱体溶液制备光吸收活性层薄膜；

所述光吸收活性层前驱体溶液由给体材料和受体材料在溶剂中混合制备；所述给体材料与受体材料的质量比为1：1.2～1.8；

所述风刀的输入气流压力为0.1MPa～2MPa；所述风刀通过如下方式进行：氮气在经过进气口进入风刀高压腔后，气流通过喷嘴形成一张气流薄膜，应用这一气流薄膜均匀涂布光活性吸收层前驱体溶液。

2.如权利要求1所述的制备方法，所述给体材料为共轭聚合物材料MEH-PPV，PHT，F-PCPDTBT，PFBY-Th₄，PDPP3T，PBDTTT-C-T，PTB7-Th中的一种或多种；所述受体材料为富勒烯衍生物。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，所述给体材料为PTB7-Th；所述受体材料为PC₇₁BM。

4.如权利要求1所述的制备方法，所述给体材料与受体材料的质量比为1：1.5。

5.如权利要求1所述的制备方法，其中所述溶剂为氯苯、氯仿、甲苯中的一种或多种。

6.如权利要求1或5所述的制备方法，其中所述溶剂为氯苯。

7.如权利要求1所述的制备方法，所述给体材料在溶液体系中的浓度为8～12mg/mL。

8.如权利要求1或7所述的制备方法，所述给体材料在溶液体系中的浓度为10mg/mL。

9.如权利要求1所述的制备方法，所述风刀的输入气流压力为0.6MPa～2MPa。

10.如权利要求1所述的制备方法，光吸收活性层薄膜厚度为70～200nm。

11.如权利要求1所述的制备方法，包括如下步骤：

(1)导电玻璃基底或导电聚合物基底清洗；

(2)在基底上制备阴极层；

(3)使用风刀在电子传输层上涂布光吸收活性层前驱体溶液制备光吸收活性层薄膜；

(4)在光吸收活性层的薄膜上制备阳极层。

12.如权利要求11所述的制备方法，其中步骤(1)中，所述导电玻璃基底清洗包括依次用肥皂泡、自来水、去离子水、乙醇、丙酮、异丙醇超声清洗并吹干，并用紫外-臭氧处理。

13.如权利要求11所述的制备方法，其中步骤(1)中，所述导电聚合物基底清洗包括去离子水超声清洗。

14.如权利要求11所述的制备方法，其中步骤(1)中，使用导电玻璃基底清洗。

15.如权利要求11所述的制备方法，步骤(2)中，所述阴极层为有机薄膜太阳能电池中使用的常见阴极层，包括二氧化钛(TiO₂)、二氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)、二氧化锆(ZrO₂)、PEDOT:PSS中的一种或多种。

16.如权利要求15所述的制备方法，所述阴极层为ZnO。

17.如权利要求11所述的制备方法，步骤(2)中制备阴极层通过将阴极前驱体溶液以旋涂、刮涂、辊涂、喷涂、打印步骤中的一种或多种进行。

18.如权利要求17所述的制备方法，步骤(2)，旋涂速度为2000～5000rpm。

19.如权利要求17所述的制备方法，步骤(2)，旋涂速度为3000rpm。