太阳能电池器件及其制备方法技术

一种太阳能电池器件包括依次层叠的阳极、空穴缓冲层、第一活性层、第一中间层、第二中间层、第二活性层、电子缓冲层及阴极，第一活性层为聚3-己基噻吩与6,6-苯基-C61-丁酸甲酯的混合物，第一中间层材料包括电子缓冲材料及富勒烯衍生物，电子缓冲材料选自叠氮化铯、氟化锂、碳酸锂及碳酸铯中的至少一种，富勒烯衍生物选自C60、C70、6，6-苯基-C61-丁基酸甲酯及6，6-苯基-C71-丁基酸甲酯中的至少一种，第二中间层的材料包括铼的氧化物及空穴缓冲材料，铼的氧化物选自二氧化铼、七氧化二铼、三氧化二铼及氧化二铼中的至少一种。该太阳能电池器件的能量转换效率较高。此外，还提供了一种太阳能电池器件的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种太阳能电池器件包括依次层叠的阳极、空穴缓冲层、第一活性层、第一中间层、第二中间层、第二活性层、电子缓冲层及阴极，第一活性层为聚3-己基噻吩与6,6-苯基-C61-丁酸甲酯的混合物，第一中间层材料包括电子缓冲材料及富勒烯衍生物，电子缓冲材料选自叠氮化铯、氟化锂、碳酸锂及碳酸铯中的至少一种，富勒烯衍生物选自C60、C70、6，6-苯基-C61-丁基酸甲酯及6，6-苯基-C71-丁基酸甲酯中的至少一种，第二中间层的材料包括铼的氧化物及空穴缓冲材料，铼的氧化物选自二氧化铼、七氧化二铼、三氧化二铼及氧化二铼中的至少一种。该太阳能电池器件的能量转换效率较高。此外，还提供了一种太阳能电池器件的制备方法。【专利说明】【
】 本专利技术涉及一种。【
技术介绍
】太阳能电池器件由于具有廉价、清洁、可再生等优点而得到了广泛的应用。目前常用的太阳能电池器件结构包括依次层叠的阳极、空穴缓冲层、第一活性层、电子缓冲层及阴极。第一活性层的激子分离产生空穴和电子后，空穴到达阳极，电子到达阴极，从而被电极收集，形成有效的能量转换。目前，传统的太阳能电池的能量转换效率较低。【
技术实现思路
】基于此，有必要提供一种能量转换效率较高的。一种太阳能电池器件，包括依次层叠的阳极、空穴缓冲层、第一活性层、第一中间层、第二中间层、第二活性层、电子缓冲层及阴极，所述第一活性层的材料为聚3-己基噻吩与6，6-苯基-C61- 丁酸甲酯的混合物，所述第一中间层的材料包括电子缓冲材料及富勒烯衍生物，所述电子缓冲材料选自叠氮化铯、氟化锂、碳酸锂及碳酸铯中的至少一种，所述富勒烯衍生物选自C6tl、C7tl、6，6-苯基-C61- 丁基酸甲酯及6，6-苯基-C71- 丁基酸甲酯中的至少一种，所述第二中间层的材料包括铼的氧化物及空穴缓冲材料，所述铼的氧化物选自二氧化铼、七氧化二铼、三氧化二铼及氧化二铼中的至少一种，所述空穴缓冲材料为聚3，4-二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸盐的混合物，所述第二活性层的材料聚3-己基噻吩与6，6-苯基-C61-丁酸甲酯的 混合物。 在优选的实施例中，所述第一中间层的厚度为10nnT30nm，所述第二中间层的厚度为 10nm~40nmo在优选的实施例中，所述第一中间层中所述富勒烯衍生物与所述电子缓冲材料的质量比为3:2~12:1。在优选的实施例中，所述第二中间层中所述铼的氧化物与所述空穴缓冲材料的质量比为10:1~1:5。在优选的实施例中，所述第一活性层中所述第一活性层及第二活性层中所述聚3-己基噻吩与所述6，6-苯基-C61-丁酸甲酯的质量比为1:0.5~1:4。一种太阳能电池器件的制备方法，包括以下步骤:在阳极表面上依次旋涂制备空穴缓冲层及第一活性层，所述第一活性层的材料为聚3-己基噻吩与6，6-苯基-C61- 丁酸甲酯的混合物；将含有电子缓冲材料及富勒烯衍生物的第一悬浮液旋涂在所述第一活性层表面制备第一中间层，所述电子缓冲材料选自叠氮化铯、氟化锂、碳酸锂及碳酸铯中的至少一种，所述富勒烯衍生物选自c6(l、c7(l、6，6-苯基-C61- 丁基酸甲酯及6，6-苯基-C71- 丁基酸甲酯中的至少一种；将含有铼的氧化物及空穴缓冲材料的第二悬浮液旋涂在所述第一中间层的表面制备第二中间层，所述铼的氧化物选自二氧化铼、七氧化二铼、三氧化二铼及氧化二铼中的至少一种，所述空穴缓冲材料为聚3，4- 二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸盐的混合物；在所述第二中间层表面旋涂制备第二活性层，所述第二活性层的材料为聚3-己基噻吩与6，6-苯基-C61- 丁酸甲酯的混合物；及在所述第二活性层的表面依次蒸镀制备电子缓冲层及阴极。在优选的实施例中，所述第一中间层中所述富勒烯衍生物与所述电子缓冲材料的质量比为3:2~12:1。在优选的实施例中，所述第二中间层中所述铼的氧化物与所述空穴缓冲材料的质量比为10:1~1:5。在优选的实施例中，旋涂制备第一中间层时，转速为3000rpnT5000rpm，时间为10秒~30秒。在优选的实施例中，旋涂制备第二中间层时，转速为4000rpnT6000rpm，时间为10秒~30秒。上述，通过在第一活性层及第二活性层之间制备第一中间层及第二中间层，提高太阳能电池器件的第一活性层及第二活性层的光吸收效率，从而提高光电转换效率；将电子缓冲材料及富勒烯衍生物混合制备第一中间层，可以提高电子的注入效率及传输效率，将铼的氧化物与空穴缓冲材料混合制备第二中间层，空穴缓冲材料中的聚3，4-二氧乙烯噻`吩有很强的导电性及空穴注入能力，有利于空穴注入，可以提高太阳能电池器件收集空穴及电子的效率；并且铼的氧化物为晶体结构，对光有散射作用，可使发射到第二中间层的光散射到第二活性层中被第二活性层吸收，从而太阳能电池器件的能量转换效率较高。【【专利附图】【附图说明】】通过附图中所示的本专利技术的优选实施例的更具体说明，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1为一实施例的太阳能电池器件的结构示意图；图2为一实施例的太阳能电池器件的制备方法的流程图；图3为实施例1的太阳能电池器件及传统的太阳能电池器件的电流密度与电压关系图。【【具体实施方式】】为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。请参阅图1，一实施例的太阳能电池器件100包括依次层叠的阳极10、空穴缓冲层20、第一活性层30、第一中间层40、第二中间层50、第二活性层60、电子缓冲层70及阴极80。阳极10为铟锡氧化物玻璃(ΙΤ0)、掺氟的氧化锡玻璃(FT0)，掺铝的氧化锌玻璃(AZO)或掺铟的氧化锌玻璃(IZO)。空穴缓冲层20形成于阳极10表面。空穴缓冲层20的材料为聚3，4_ 二氧乙烯噻吩(PEDOT)与聚苯磺酸钠(PSS)的混合物。其中PEDOT与PSS的质量比为2:1?6:1，优选为3:1。空穴缓冲层20的厚度为20nnT80nm，优选为40nm。第一活性层30形成于空穴缓冲层20表面。第一活性层30的材料为聚3_己基噻吩(P3HT)与6，6-苯基-C61- 丁酸甲酯(PC61BM)的混合物。其中P3HT:PC61BM的质量为1:0.5?1:4优选为1:1。第一活性层30的厚度为80nnT300nm，优选为160nm。第一中间层40形成于第一活性层30的表面。第一中间层40的材料包括电子缓冲材料及富勒烯衍生物。电子缓冲材料选自叠氮化铯(CsN3)、氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)及碳酸铯(Cs2CO3)中的至少一种。富勒烯衍生物选自C6(l，C7tl, 6，6-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)及6，6-苯基-C71- 丁酸甲酯(PC71BM)中的至少一种。优选的，富勒烯衍生物与电子缓冲材料的质量比为3:2?12:1。第一中间层40的厚度为10nnT30nm。第二中间层50形成于第一中间层40的表面。第二中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池器件，其特征在于，包括依次层叠的阳极、空穴缓冲层、第一活性层、第一中间层、第二中间层、第二活性层、电子缓冲层及阴极，所述第一活性层的材料为聚3‑己基噻吩与6,6‑苯基‑C61‑丁酸甲酯的混合物，所述第一中间层的材料包括电子缓冲材料及富勒烯衍生物，所述电子缓冲材料选自叠氮化铯、氟化锂、碳酸锂及碳酸铯中的至少一种，所述富勒烯衍生物选自C60、C70、6，6‑苯基‑C61‑丁基酸甲酯及6，6‑苯基‑C71‑丁基酸甲酯中的至少一种，所述第二中间层的材料包括铼的氧化物及空穴缓冲材料，所述铼的氧化物选自二氧化铼、七氧化二铼、三氧化二铼及氧化二铼中的至少一种，所述空穴缓冲材料为聚3,4‑二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸盐的混合物，所述第二活性层的材料聚3‑己基噻吩与6,6‑苯基‑C61‑丁酸甲酯的混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，王平，黄辉，陈吉星，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，深圳市海洋王照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44