專利名稱：聚合物太陽(yáng)能電池及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，尤其涉及一種串聯(lián)式的聚合物太陽(yáng)能電池。本發(fā)明還涉及該聚合物太陽(yáng)能電池的制備方法。
背景技術(shù)：
1982年，Weinberger等研究了聚乙炔的光伏性質(zhì),制造出了第一個(gè)具有真正意義上的太陽(yáng)能電池，但是當(dāng)時(shí)的光電轉(zhuǎn)換效率極低(10_3% )。緊接著，Glenis等制作了各種聚噻吩的太陽(yáng)能電池，當(dāng)時(shí)都面臨的問(wèn)題是極低的開(kāi)路電壓和光電轉(zhuǎn)換效率。直到1986年，C. ff. Tang等首次將P型半導(dǎo)體和η型半導(dǎo)體引入到雙層結(jié)構(gòu)的器件中，才使得光電流得到 了極大程度的提高，從此以該工作為里程碑，有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池蓬勃發(fā)展起來(lái)。1992年Sariciftci 等發(fā)現(xiàn)2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-1，4_苯乙(MEH-PPV)與復(fù)合體系中存在快速光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，引起了人們的極大興趣，而在1995年，Yu等用MEH-PPV與C6tl (即60個(gè)碳原子有機(jī)物)的衍生物PCBM混合作為活性層制備了有機(jī)聚合物體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。器件在20mW/cm2430nm的單色光照射下，能量轉(zhuǎn)換效率為2. 9%。這是首個(gè)基于聚合物材料與PCBM受體制備的本體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，并提出了復(fù)合膜中互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的概念。至此，本體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)在聚合物太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展。這種結(jié)構(gòu)也成為目前人們普遍采用的有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)。聚合物太陽(yáng)能電池的工作原理主要分為四部分(I)光激發(fā)和激子的形成；(2)激子的擴(kuò)散；⑶激子的分裂；⑷電荷的傳輸和收集。首先，共軛聚合物在入射光照射下吸收光子，電子從聚合物最高占有軌道(HOMO)躍遷到最低空軌道(LUMO)，形成激子，激子在內(nèi)建電場(chǎng)的作用下擴(kuò)散到給體/受體界面處分離成自由移動(dòng)的電子和空穴，然后電子在受體相中傳遞并被陰極收集，空穴則通過(guò)給體相并被陽(yáng)極收集，從而產(chǎn)生光電流，這就形成了一個(gè)有效的光電轉(zhuǎn)換過(guò)程。目前的聚合物太陽(yáng)能電池一般都是單個(gè)器件的結(jié)構(gòu)，光電轉(zhuǎn)換效率都不高，活性層對(duì)太陽(yáng)光的吸收有限，不能從根本上提高器件對(duì)太陽(yáng)光的利用，制約了效率的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能量轉(zhuǎn)換率較高的聚合物太陽(yáng)能電池。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種聚合物太陽(yáng)能電池，該聚合物太陽(yáng)能電池為層狀結(jié)構(gòu)，且該層狀結(jié)構(gòu)依次包括陽(yáng)極基底、空穴緩沖層、第一活性層、連接層、第二活性層、電子緩沖層、陰極層，即該電池的結(jié)構(gòu)依次為陽(yáng)極基底/空穴緩沖層/活性層/連接層/電子緩沖層/陰極層，且所述連接層為η型摻雜層-金屬層-P型摻雜層結(jié)構(gòu)。所述連接層將該太陽(yáng)能電池分成兩個(gè)電池單元，即陽(yáng)極基底、空穴緩沖層、第一活性層、η型摻雜層-金屬層構(gòu)成第一電池單兀，且陽(yáng)極基底和金屬層分別作為該第一電池單元的陽(yáng)極和陰極；金屬層-P型摻雜層、第二活性層、電子緩沖層、陰極層構(gòu)成第二電池單元，且金屬層和陰極層分別作為該第二電池單元的陽(yáng)極和陰極；第一電池單元與第二電池單元通過(guò)金屬層形成串聯(lián)式的聚合物太陽(yáng)能電池。上述聚合物太陽(yáng)能電池中，各功能層所用材質(zhì)如下導(dǎo)電陽(yáng)極基底為銦錫氧化物玻璃(ITO)、摻銦氧化鋅玻璃(IZO)、摻氟氧化錫玻璃(FTO)或摻鋁的化鋅玻璃(AZO)；空穴緩沖層的材料為聚3，4-二氧乙烯噻吩(PEDOT)與聚苯磺酸鈉(PSS)的混合物，即PEDOT: PSS混合物；第一活性層和第二活性層的材料為聚3-己基噻吩(P3HT)、聚[2-甲氧基_5_(3，
7.二甲基辛氧基)對(duì)苯撐乙烯](MDMO-PPV)或聚[2-甲氧基-5-^ -乙烯基-己氧基) 聚對(duì)苯乙烯撐](MEH-PPV)與C6tl的衍生物(PCBM)混合后形成的混合物，即P3HT:PCBM、MDMO-PPV:PCBM 或者 MEH-PPV:PCBM ;其中，P3HT PCBM 的質(zhì)量比控制在 I O. 8-1 I 的范圍，MDMO-PPV PCBM或者M(jìn)EH-PPV PCBM的質(zhì)量比分別控制在I : 1_1 4的范圍；所述連接層中,所述η型摻雜層的材料為2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-I,3，4-噁二唑(PBD)、4，7-二苯基-1，10-菲羅啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)或N-芳基苯并咪唑(TPBI)摻雜氟化鋰(LiF)、碳酸鋰(Li2CO3)或氯化銫(CsCl)所形成的混合物；所述P型摻雜層的材料為1，I- 二 [4-[N，N, - 二(P-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、N，N’- 二(3-甲基苯基)-N，N’- 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺(TPD)、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N，N，_(1-萘基)44’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺(NPB)摻雜三氧化鑰(MoO3)、三氧化鎢(WO3)或五氧化二釩(V2O5)所形成的混合物；所述金屬層的材料為鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)或鉬(Pt)；電子緩沖層的材料為氟化鋰(LiF)、碳酸鋰(Li2CO3)或氯化銫(CsCl)；陰極層的材料為金屬材料，如，鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)或鉬(Pt)。本發(fā)明的另一目的在于提供上述聚合物太陽(yáng)能電池的制備方法，如圖2所示，其工藝步驟如下SI、將陽(yáng)極基底依次在洗潔精，去離子水，丙酮，乙醇，異丙醇中超聲清洗，去除表面的有機(jī)污染物，清洗干凈后于功率10-50W下，對(duì)其進(jìn)行氧等離子處理5-15min，或UV-臭氧處理5 20min ；S2、在陽(yáng)極基底的陽(yáng)極表面旋涂厚度為20_80nm的空穴緩沖層，干燥后再在空穴緩沖層表面旋涂厚度為80-300nm的第一活性層，然后干燥處理；S3、在第一活性層表面蒸鍍厚度為20-80nm的η型摻雜層，接著在η型摻雜層表面蒸鍍厚度為10-50nm的金屬層，隨后在金屬層表面蒸鍍厚度為10 60nm的p型摻雜層,形成結(jié)構(gòu)為η型摻雜層-金屬層-P型摻雜層的連接層；S4、在連接層表面旋涂厚度為80_300nm的第二活性層，然后干燥處理；S5、在二活性層表面蒸鍍厚度為O. 5-10nm的電子緩沖層，接著在電子緩沖層表面蒸鍍厚度為50-300nm的陰極層，最后制得聚合物太陽(yáng)能電池。本發(fā)明的聚合物太陽(yáng)能電池，兩個(gè)電池單元的活性層可以盡可能的捕獲更多的太陽(yáng)光，從而產(chǎn)生更多的電子和空穴，而連接兩電池的連接層為η摻雜層-金屬層-P摻雜層的結(jié)構(gòu)，η型慘雜和P慘雜型可以提聞電池的導(dǎo)電性，使空穴和電子的注入效率得到提聞；而中間的金屬層則可以有效的阻擋P型和η型摻雜之間材料的擴(kuò)散，避免了摻雜的失效。


圖I為本發(fā)明聚合物太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明聚合物太陽(yáng)能電池的制備工藝流程圖；圖3為實(shí)施例I的聚合物太陽(yáng)能電池ΙΤ0基底/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Li2CO3:Bphen/Ag/Mo03:TAPC/P3HT:PCBM/LiF/Al 與對(duì)比例電池ΙΤ0 基底 /PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/LiF/Al的電流密度與電壓關(guān)系圖；其中，曲線I為實(shí)施例I的曲線，曲線2為對(duì)比例的曲線。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一種聚合物太陽(yáng)能電池，如圖I所示，該聚合物太陽(yáng)能電池為層狀結(jié)構(gòu)，且該層狀結(jié)構(gòu)依次為陽(yáng)極基底11、空穴緩沖層12、第一活性層13、連接層14、第二活性層15、電子緩沖層16、陰極層17，即該電池的結(jié)構(gòu)為陽(yáng)極基底11/空穴緩沖層12/第一活性·層13/連接層14/第二活性層15/電子緩沖層16/陰極層17，且所述連接層14為η型摻雜層141-金屬層142-ρ型摻雜層143結(jié)構(gòu)。所述連接層14將該太陽(yáng)能電池分成兩個(gè)電池單元，即陽(yáng)極基底11、空穴緩沖層
12、第一活性層13、η型摻雜層141-金屬層142構(gòu)成第一電池單兀,且陽(yáng)極基底11和金屬層142分別作為該第一電池單元的陽(yáng)極和陰極;金屬層142-ρ型摻雜層143、第二活性層
15、電子緩沖層16、陰極層17構(gòu)成第二電池單元，且金屬層142和陰極層17分別作為該第二電池單元的陽(yáng)極和陰極；第一電池單元與第二電池單元通過(guò)金屬層142形成串聯(lián)式的聚合物太陽(yáng)能電池。該聚合物太陽(yáng)能電池中，各功能層所用材質(zhì)如下導(dǎo)電陽(yáng)極基底為銦錫氧化物玻璃(ITO)、摻銦氧化鋅玻璃(IZO)、摻氟氧化錫玻璃(FTO)或摻鋁氧化鋅玻璃(AZO)；空穴緩沖層的材料為聚3，4-二氧乙烯噻吩(PEDOT)與聚苯磺酸鈉(PSS)的混合物，即PEDOT: PSS混合物；第一活性層和第二活性層的材料為聚3-己基噻吩(Ρ3ΗΤ)、聚[2_甲氧基_5_(3，
7.二甲基辛氧基)對(duì)苯撐乙烯](MDMO-PPV)或聚[2-甲氧基-5-^ -乙烯基-己氧基)聚對(duì)苯乙烯撐](MEH-PPV)分別與C6tl的衍生物(PCBM)混合后形成的混合物JPP3HT:PCBM、MDMO-PPV:PCBM 或者 MEH-PPV:PCBM ;其中，P3HT PCBM 的質(zhì)量比控制在 I O. 8-1 I 的范圍，MDMO-PPV PCBM或者M(jìn)EH-PPV PCBM的質(zhì)量比分別控制在I : 1_1 4的范圍；所述連接層中，所述η型摻雜層的材料為2- (4-聯(lián)苯基)_5_ (4_叔丁基)苯基_1，3，4-噁二唑(PBD)、4，7-二苯基-1，10-菲羅啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)或N-芳基苯并咪唑(TPBI)摻雜氟化鋰(LiF)、碳酸鋰(Li2CO3)或氯化銫(CsCl)所形成的混合物；所述P型摻雜層的材料為1，I- 二 [4-[Ν，Ν, - 二(P-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、N，N’- 二(3-甲基苯基)-N，N’- 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺(TPD)、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N，N，_(1-萘基)44’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺(NPB)摻雜三氧化鑰(MoO3)、三氧化鎢(WO3)或五氧化二釩(V2O5)所形成的混合物；所述金屬層的材料為鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)或鉬(Pt)；
在上述η型摻雜層中，2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)苯基_1，3，4_噁二唑(PBD)、4，7-二苯基-I，10-菲羅啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)、N_芳基苯并咪唑(TPBI)為電子傳輸材料，是主體材料，而氟化鋰(LiF)、碳酸鋰(Li2CO3)、氯化銫(CsCl)是客體材料，即摻雜材料；客體材料的摻雜比為10-60wt% ；在上述P型摻雜層中，I, I-二 [4_[N, N' -二(p_甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己燒(TAPC)、N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’- 二苯基-4，4’-聯(lián)苯二胺(TPD)、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N，N’-(I-萘基)-N，N’- 二苯基-4，4’-聯(lián)苯二胺(NPB)為空穴傳輸材料，是主體材料，而三氧化鑰(MoO3)、三氧化鎢(WO3)或五氧化二釩(V2O5)是客體材料，即摻雜材料；客體材料的摻雜比為5-40Wt% ；電子緩沖層的材料為氟化鋰(LiF)、碳酸鋰(Li2CO3)或氯化銫(CsCl)，優(yōu)選為L(zhǎng)iF ；該電子緩沖層的厚度為O. 5-10nm，優(yōu)選厚度為Inm ；陰極層的材料為金屬材料，如，鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)或鉬(Pt)，優(yōu)選為Al ;該 陰極層的厚度為50-300nm，優(yōu)選厚度為150nm。上述聚合物太陽(yáng)能電池的制備方法，如圖2所示，其工藝步驟如下SI、將陽(yáng)極基底依次在洗潔精，去離子水，丙酮，乙醇，異丙醇中超聲清洗各清洗15min，去除表面的有機(jī)污染物，清洗干凈后于功率10-50W下，對(duì)其進(jìn)行氧等離子處理5_15min,或UV-臭氧處理5 20min ；S2、在陽(yáng)極基底的陽(yáng)極表面旋涂厚度為20_80nm的空穴緩沖層，干燥后再在空穴緩沖層表面旋涂厚度為80-300nm的第一活性層，然后干燥處理；S3、在第一活性層表面蒸鍍厚度為20-80nm的η型摻雜層，接著在η型摻雜層表面蒸鍍厚度為10-50nm的金屬層，隨后在金屬層表面蒸鍍厚度為10 60nm的p型摻雜層,形成結(jié)構(gòu)為η型摻雜層-金屬層-P型摻雜層的連接層；S4、在連接層表面涂厚度為80_300nm的第二活性層，然后干燥處理；S5、在第二活性層表面蒸鍍厚度為O. 5-10nm的電子緩沖層，接著在電子緩沖層表面蒸鍍厚度為50-300nm的陰極層，最后制得聚合物太陽(yáng)能電池。上述制備方法的步驟S2中，空穴緩沖層采用重量比為2 1-6 I的PED0T:PSS水溶液，質(zhì)量百分比為l_5wt%，空穴緩沖層旋涂結(jié)束后，在100-200°C下加熱15-60min，厚度控制在20-80nm ;優(yōu)選PEDOT PSS重量比為6 1，質(zhì)量百分比為L(zhǎng) 3wt%的PED0T:PSS水溶液，優(yōu)選200°C下加熱30min ;優(yōu)選空穴緩沖層厚度為40nm。上述制備方法的步驟S2和S4中，第一活性層和第二活性層的材料為溶液體系，其溶劑為甲苯、二甲苯、氯苯或氯仿中的一種或兩種混合溶劑。每種體系的總濃度控制在8-30mg/ml，而 P3HT PCBM 的質(zhì)量比控制在 I O. 8-1 I 的范圍；MDMO-PPV PCBM 或者M(jìn)EH-PPV PCBM的質(zhì)量比控制在I : 1_1 4的范圍，然后在充滿惰性氣體的手套箱中進(jìn)行旋涂，最后在50-200°C下退火lO-lOOmin，或者在25°C下放置24_48h，厚度控制在80-300nm ;優(yōu)選總濃度為10mg/ml的P3HT:PCBM氯苯溶液體系，優(yōu)選P3HT PCBM的質(zhì)量比為I : 1，優(yōu)選25°C下放置24h，優(yōu)選活性層厚度為120nm。本發(fā)明的聚合物太陽(yáng)能電池，兩個(gè)電池的活性層可以盡可能的捕獲更多的太陽(yáng)光，從而產(chǎn)生更多的電子和空穴，而連接兩電池的連接層為η摻雜層-金屬層-P摻雜層的結(jié)構(gòu)，η摻雜和P摻雜，可以提高電池的導(dǎo)電性，同時(shí)使空穴和電子的注入效率明顯提高(即通過(guò)使原來(lái)的摻雜層和電極間的高勢(shì)壘產(chǎn)生能帶彎曲，降低了界面勢(shì)壘，使載流子可以更容易的注入到電極)，最終提高電池的能量轉(zhuǎn)換效率；而中間的金屬層則可以有效的阻擋P型和η型摻雜之間材料的擴(kuò)散，避免了摻雜的失效。下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例I本實(shí)施例中聚合物太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)為ITO基底/PEDOT: PSS/P3HT: PCBM/Li2CO3: Bphen/Ag/Mo03: TAPC/P3HT: PCBM/LiF/Al。該聚合物太陽(yáng)能電池的制備工藝如下I、將ITO基底依次用洗潔精，去離子水，丙酮，乙醇，異丙醇清洗，且清洗時(shí)各超聲 15min,去除玻璃表面的有機(jī)污染物，清洗干凈后對(duì)ITO基底的ITO層于功率為IOW條件下氧等離子表面處理15min ；2、將 PED0T:PSS 水溶液(其中，PEDOT PSS 重量比為 6 I ；PEDOT 與 PSS 的總質(zhì)量百分比為I. 3wt% )通過(guò)旋涂的方式制備在ITO基底的ITO層表面；旋涂后在200°C下加熱30min，制得厚度為40nm的空穴緩沖層；3、將P3HT:PCBM氯苯溶液體系旋涂在空穴緩沖層表面，旋涂完后，在25°C下放置24h，制得厚度為120nm的第一活性層；其中，為P3HT:PCBM氯苯溶液體系中，溶劑為氯苯，P3HT與PCBM的總濃度為10mg/ml，P3HT PCBM的質(zhì)量比為1:1;4、在第一活性層表面蒸鍍連接層層，即首先蒸鍍厚度為40nm的η型摻雜層，材料為L(zhǎng)i2CO3:Bphen，且Bphen為主體材料，Li2CO3為摻雜材料，且摻雜比例為40wt % ;接著厚度為20nm的蒸鍍金屬層,材料為Ag ;最后蒸鍍厚度為25nm的p型摻雜層，即材料為MoO3:TAPC，且TAPC為主體材料，MoO3為摻雜材料，摻雜比例為20wt%，完后構(gòu)成結(jié)構(gòu)式為L(zhǎng)i2CO3: Bphen/Ag/Mo03: TAPC 的連接層；5、在連接層表面再次旋涂第二活性層即將P3HT:PCBM氯苯溶液體系旋涂在連接層表面，旋涂完后，在25°C下放置24h，制得厚度為120nm的第二活性層；其中，為P3HT:PCBM氯苯溶液體系中，溶劑為氯苯，P3HT與PCBM的總濃度為10mg/ml，P3HT PCBM的質(zhì)量比為1:1;6、在第二活性層表面蒸鍍厚度為Inm的電子緩沖層，材料為L(zhǎng)iF ；7、最后,在電子緩沖層表面蒸鍍陰極層,材料為Al,厚度為150nm ;8、上述制備工藝完成后，得到所需聚合物太陽(yáng)能電池。附圖3是實(shí)施例I的制備聚合物太陽(yáng)能電池(結(jié)構(gòu)為ITO基底/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Li2C03:Bphen/Ag/Mo03:TAPC/P3HT:PCBM/LiF/Al)與對(duì)比例電池(結(jié)構(gòu)為ITO基底/PEDOT: PSS/P3HT: PCBM/LiF/Al)的電流密度與電壓關(guān)系。上述電流密度與電壓的測(cè)試，采用美國(guó)Keithly公司生成的型號(hào)為2602電流-電壓測(cè)試儀進(jìn)行的，測(cè)試工藝為用500W氙燈(Osram)與AM I. 5的濾光片組合作為模擬太陽(yáng)光的白光光源。從圖3中可以看到，對(duì)比例太陽(yáng)能電池的電流密度為4. 75mAcm_2，而實(shí)施例I的電流密度為7. 23mAcm_2，這說(shuō)明，使用聚合物太陽(yáng)能電池可以吸收更多的太陽(yáng)光，使其轉(zhuǎn)換成能量；同時(shí)，具有P-金屬_n型結(jié)構(gòu)的連接層可以進(jìn)一步的增強(qiáng)載流子的注入能力；因此，使器件的性能得到了明顯的提高。對(duì)比例中的光電轉(zhuǎn)換效率為I. 08%，而本實(shí)施例中的太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則提高到了 1.83% ；表I為曲線I和曲線2相對(duì)應(yīng)的具體數(shù)據(jù)；其中，曲線I為實(shí)施例I的曲線，曲線2為對(duì)比例的曲線；表I
權(quán)利要求
1.一種聚合物太陽(yáng)能電池，該電池為層狀結(jié)構(gòu)，其特征在于，該層狀結(jié)構(gòu)依次包括陽(yáng)極基底、空穴緩沖層、第一活性層、連接層、第二活性層、電子緩沖層、陰極層；所述連接層為η型摻雜層-金屬層-P型摻雜層結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚合物太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述陽(yáng)極基底為銦錫氧化物玻璃、摻銦氧化鋅玻璃、摻氟氧化錫玻璃或摻鋁氧化鋅玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚合物太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述空穴緩沖層的材料為聚3，4- 二氧乙烯噻吩與聚苯磺酸鈉的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚合物太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述第一活性層和第二活性層的材料為聚3-己基噻吩、聚[2-甲氧基-5-(3，7. 二甲基辛氧基)對(duì)苯撐乙烯]或聚[2-甲氧基-5-(2'-乙烯基-己氧基)聚對(duì)苯乙烯撐]與C6tl的衍生物混合后形成的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚合物太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述聚3-己基噻吩與C6tl的衍生物所形成混合物中，聚3-己基噻吩與C6tl的衍生物的質(zhì)量比為I : 0.8-1 : I; 所述聚[2-甲氧基-5-(3，7. 二甲基辛氧基)對(duì)苯撐乙烯]與C6tl的衍生物所形成混合物中，聚[2-甲氧基-5-(3，7. 二甲基辛氧基)對(duì)苯撐乙烯]與C6tl的衍生物的質(zhì)量比為1:1-1:4; 所述聚[2-甲氧基-5-(2'-乙烯基-己氧基)聚對(duì)苯乙烯撐]與C6tl的衍生物所形成混合物中，聚[2-甲氧基-5-(2'-乙烯基-己氧基)聚對(duì)苯乙烯撐]與C6tl的衍生物的質(zhì)量比為1:1-1: 4。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚合物太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述連接層中，所述η型摻雜層的材料為2- (4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基)苯基-I，3，4-噁二唑、4，7- 二苯基-I，10-菲羅啉、N-芳基苯并咪唑或1，2，4_三唑衍生物摻雜氟化鋰、碳酸鋰或氯化銫所形成的混合物；所述P型摻雜層的材料為1，I- 二 [4_[Ν，N' - 二(P-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷、N，N’- 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’-聯(lián)苯二胺、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺或N，N’ -(1-萘基)4，N’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺摻雜三氧化鑰、三氧化鎢或五氧化二釩所形成的混合物；所述金屬層的材料為鋁、銀、金或鉬。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚合物太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述電子緩沖層的材料為氟化鋰、碳酸鋰或氯化銫。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚合物太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述陰極層的材料為鋁、銀、金或鉬。
9.一種如權(quán)利要求I所述的聚合物太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟 ·51、對(duì)陽(yáng)極基底表面進(jìn)行清洗處理、干燥后備用； ·52、在陽(yáng)極基底的陽(yáng)極層表面旋涂空穴緩沖層，干燥后再在該空穴緩沖層表面旋涂第一活性層，隨后干燥處理； ·53、在干燥的第一活性層表面依次蒸鍍?chǔ)切蛽诫s層、金屬層以及P型摻雜層，得到連接層； ·54、在連接層的表面旋涂第二活性層，隨后干燥處理； ·55、在第二活性層表面蒸鍍電子緩沖層，接著在電子緩沖層表面蒸鍍陰極層，制得所述聚合物太陽(yáng)能電池。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聚合物太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟SI中的清洗處理包括 .511、將陽(yáng)極基底依次在洗潔精，去離子水，丙酮，乙醇，異丙醇中超聲清洗； . 512、在陽(yáng)極基底的陽(yáng)極表面進(jìn)行氧等離子處理或UV-臭氧處理。
全文摘要
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，其公開(kāi)了一種聚合物太陽(yáng)能電池，該電池為層狀結(jié)構(gòu)，該層狀結(jié)構(gòu)依次包括陽(yáng)極基底、空穴緩沖層、活性層、連接層、電子緩沖層、陰極層，且連接層為n型摻雜層-金屬層-p型摻雜層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的聚合物太陽(yáng)能電池，兩個(gè)電池的活性層可以盡可能的捕獲更多的太陽(yáng)光，從而產(chǎn)生更多的電子和空穴，而連接兩電池的連接層為n摻雜層-金屬層-p摻雜層的結(jié)構(gòu)，n型摻雜和p摻雜型可以提高電池的導(dǎo)電性，使空穴和電子的注入效率得到提高。
文檔編號(hào)H01L27/30GK102842593SQ201110170078
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者周明杰, 王平, 黃輝, 陳吉星 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司