OmL的冰己酸（北京化工廠）， 磁力攬拌30min，得到均勻透明的淡黃色溶液；然后加入lOmL的己酷丙酬（天津化學(xué)試劑 廠），攬拌30min，再加入30mL無(wú)水己醇，再將lOmL去離子水W 2mL/min的速率緩慢滴加到 上述溶液中，繼續(xù)攬拌一天或更長(zhǎng)時(shí)間，得到均勻透明的淡黃色溶膠，放置陳化=天；將制 得的Ti02溶膠旋涂在步驟1)清洗過(guò)后的IT0表面，利用旋轉(zhuǎn)涂覆法，旋涂速度為3000巧m ; 時(shí)間20s，然后將帶有Ti化薄膜的IT0導(dǎo)電玻璃放入馬弗爐中，在450°C條件下賠燒2h，自 然降溫她到室溫，即可在IT0上制得Ti化薄膜，薄膜的厚度為40nm ;
[0029] (3)將 P3HT、PSBTBT、PCDTBT、PCBM 分別配制成 15mg/mL、15mg/mL、7mg/mL、15mg/ 血溶液，選用1-2-二氯苯作為溶劑，在Ti〇2電子傳輸層上依次分別旋涂P3HT、PSBTBT、 PCDTBT、PCBM溶液，旋涂轉(zhuǎn)速為2000rpm，旋涂時(shí)間為均為18s。各層的厚度具體為75nm，總 厚度約為300皿。
[0030] (4)采用對(duì)準(zhǔn)式納米熱壓印機(jī)壓印技術(shù)制備一層陷光結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)型活性層。
[0031] 首先啟動(dòng)對(duì)準(zhǔn)式納米熱壓抑機(jī)，首先將步驟3)處理過(guò)的基片放入壓印機(jī)，然后設(shè) 定加壓溫度為120°C，加壓時(shí)間為8min ;保壓溫度為140°C，保壓時(shí)間為15min ;泄壓溫度為 40°C，泄壓時(shí)間為8min ;從而在級(jí)聯(lián)型活性層上制得底部邊長(zhǎng)60nm、排列周期60nm、高度 50nm的金字塔型陣列；
[0032] (5)將樣品取出，放入SD400B型多源控溫有機(jī)氣相分子沉積系統(tǒng)中，在壓強(qiáng)為 5X10-中a下，在有源層上蒸鍛Mo〇3(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）空穴傳輸層，厚度為4nm， 生長(zhǎng)速度為0.3A/S;
[0033] (6)將樣品取出，放入SD400B型多源控溫有機(jī)氣相分子沉積系統(tǒng)中，在壓強(qiáng)為 5 X 1(T中a下，在五氧化二饑薄膜上蒸鍛Ag電極，厚度為100皿，生長(zhǎng)速度為3 A/S。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于納米熱壓印技術(shù)的反型陷光結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于：自 上而下依次由ITO襯底、Ti02電子傳輸層、具有金字塔型陣列的級(jí)聯(lián)型活性層、M〇03空穴傳 輸層和Ag陽(yáng)極組成，級(jí)聯(lián)型活性層由P3HT層、PSBTBT層、P⑶TBT層和PCBM層組成。2. 如權(quán)利要求1所述的一種基于納米熱壓印技術(shù)的反型陷光結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)型有機(jī)太陽(yáng)能 電池，其特征在于：Ti02電子傳輸層的厚度為20~60nm;級(jí)聯(lián)型活性層的厚度為200~ 400nm，其中各層的厚度為50~100nm;金字塔的底端邊長(zhǎng)為40~60nm、陣列的排列周期為 40~60nm、高度為40~60nm;空穴傳輸層的厚度為3~5nm;Ag的厚度為80~150nm。3. 權(quán)利要求1或2所述的基于納米熱壓印技術(shù)的反型陷光結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)型有機(jī)太陽(yáng)能電池 的制備方法，其步驟如下： 1) 襯底清洗 將IT0導(dǎo)電玻璃依次使用丙酮、乙醇和去離子水超聲清洗10~20分鐘，然后用氮?dú)獯?干； 2)Ti02電子傳輸層的制備 將1102溶膠旋涂在步驟1)清洗過(guò)后的IT0導(dǎo)電玻璃表面，旋涂轉(zhuǎn)速為1000~ 4000rpm，旋涂時(shí)間為10~30s，然后在300~500°C條件下焙燒1~3h，自然降溫至室溫， 即可在IT0導(dǎo)電玻璃上制得Ti02電子傳輸層； 3) 級(jí)聯(lián)型活性層的制備 在1102電子傳輸層上依次旋涂P3HT、PSBTBT、PCDTBT、PCBM溶液，旋涂轉(zhuǎn)速為1000~ 3000rpm，旋涂時(shí)間為10~30s;得到的級(jí)聯(lián)型活性層； 4) 陷光結(jié)構(gòu)的制備 將步驟3)得到的帶有級(jí)聯(lián)型活性層的IT0導(dǎo)電玻璃放入壓印機(jī)，在級(jí)聯(lián)型活性層上制 得金字塔型陣列； 5) 空穴傳輸層的制備及電極的制備 在壓強(qiáng)2X1CT4~5Xl(T4Pa條件下，在具有金字塔型陣列的級(jí)聯(lián)活性層表面蒸鍍M〇03 空穴傳輸層；最后在Mo03空穴傳輸層上，在3X1(K4~5Xl(K4Pa下蒸鍍Ag電極，從而得到 基于納米熱壓印技術(shù)的反型陷光結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)型有機(jī)太陽(yáng)能電池。4. 如權(quán)利要求3所述的一種基于納米熱壓印技術(shù)的反型陷光結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)型有機(jī)太陽(yáng)能 電池的制備方法，其特征在于：1102溶膠的制備是在20~30°C下，將10~30mL的鈦酸四 丁酯滴加到裝有60~100mL無(wú)水乙醇的反應(yīng)容器中，磁力攪拌60~90分鐘，再滴加5~ 20mL的冰乙酸，攪拌30-90min，得到均勻透明的淡黃色溶液；然后加入5~20mL乙酰丙酮， 攪拌30_90min，再加入20~40mL無(wú)水乙醇，將5~20mL去離子水以2~6mL/min的速率 滴加到上述溶液中，繼續(xù)攪拌2~3天，得到均勻透明的淡黃色Ti02溶膠，放置陳化3~5 天。5. 如權(quán)利要求3所述的一種基于納米熱壓印技術(shù)的反型陷光結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)型有機(jī)太陽(yáng)能 電池的制備方法，其特征在于：空穴傳輸層的生長(zhǎng)速度為0.3~1A/s,Ag電極的生長(zhǎng)速度為 1~5A/s。6. 如權(quán)利要求3所述的一種基于納米熱壓印技術(shù)的反型陷光結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)型有機(jī)太陽(yáng) 能電池的制備方法，其特征在于：壓印機(jī)的加壓溫度為110~125°C，保壓溫度為130~ 150°C，泄壓溫度為30~60°C;加壓時(shí)間為5~lOmin，保壓時(shí)間為10~20min，泄壓時(shí)間 為 5 ~10min〇7.如權(quán)利要求3所述的一種基于納米熱壓印技術(shù)的反型陷光結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)型有機(jī)太陽(yáng)能 電池的制備方法，其特征在于：金字塔的底端邊長(zhǎng)40~60nm、陣列的排列周期40~60nm、 高度40~60nm。
【專利摘要】一種基于納米熱壓印技術(shù)的反型陷光結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)型有機(jī)太陽(yáng)能電池及其制備方法，屬于聚合物太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域。由ITO襯底、TiO2電子傳輸層、具有金字塔型陣列的級(jí)聯(lián)型活性層、MoO3空穴傳輸層和Ag陽(yáng)極組成，級(jí)聯(lián)型活性層由P3HT層、PSBTBT層、PCDTBT層和PCBM層組成。是采用旋轉(zhuǎn)涂覆法在電子傳輸層表面制作級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)活性層，然后對(duì)活性層進(jìn)行熱壓印，制作出陷光結(jié)構(gòu)，這種方法不僅可以通過(guò)級(jí)聯(lián)型活性層提高有機(jī)太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)，利用納米壓印技術(shù)制作出陷光結(jié)構(gòu)，可以有效增加光吸收，提高對(duì)太陽(yáng)光的利用率。因此，本發(fā)明不僅有效提高電池的光吸收，同時(shí)提高光電轉(zhuǎn)換效率，因此電池性能有恒大提高。
【IPC分類】H01L51/48, H01L51/44, H01L51/46, H01L31/18, H01L51/42, H01L31/0256, H01L31/0216, B82Y30/00, B82Y40/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104916784
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510363590
【發(fā)明人】郭文濱, 李質(zhì)奇, 沈亮, 周敬然, 溫善鵬, 董瑋, 阮圣平
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月27日