一种高良率有机太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高良率有机太阳能电池及其制备方法，属于光伏器件制备领域，高良率表示制备的器件中效率达到标准效率的个数在95％以上。在基底上制备底电极，在底电极上制备光活性层；在光活性层的缺陷处表面涂覆绝缘层溶液，得到绝缘层；在绝缘层和光活性层上制备顶电极，得到有机太阳能电池。本发明专利技术在制备薄膜太阳能电池的顶电极之前，通过在光活性层缺陷处涂覆绝缘层溶液，得到绝缘层，由于绝缘层绝缘，从而杜绝了该缺陷处出现的短路。本发明专利技术方法简单有效，可以极大提高有机太阳能电池的良率，对于薄膜太阳能电池工业化制造领域具有重要的指导和实际意义。

【技术实现步骤摘要】
一种高良率有机太阳能电池及其制备方法
本专利技术属于光伏器件制备领域，更具体地，涉及一种高良率有机太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
太阳能不仅清洁环保，且取之不尽用之不竭，在能源危机的大背景下，是有望成为替代化石能源的最佳选择。有机太阳能电池是一种新兴电池，通过近二十年来在材料合成、器件物理方面的研究，实验室制备的有机太阳能电池光电转换效率已经超过了13％。有机太阳能电池具有可溶液制备、柔性轻质、成本低廉、多彩美观等优点，受到了学术界和工业界的广泛关注有机太阳能电池最大的优势就是可以通过温和、低能耗的液相法，采用旋转涂布、刮刀涂布等纳米厚度可控薄膜涂布技术制作。液相法制备薄膜的一大缺陷就是成膜过程中，薄膜容易受到溶液中的固体不溶物以及外界环境中的污染物如粉尘、纤维等影响，亦或基材表面以及溶液的表面能差异引起的低润湿性，从而产生薄膜缺陷。另外，薄膜电池的光活性层厚度一般只有几百纳米，在制备过程中由于操作失误等原因溶液产生划痕，从而产生薄膜缺陷。完好的电池结构中有一层光活性层(半导体)，因此其伏安曲线具有明显的二极管效应；然而，有缺陷的电池缺陷部分缺失了光活性层，导致缺陷处电阻降低，漏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高良率有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：(1)在基底上制备底电极，在底电极上制备光活性层；(2)在光活性层的缺陷处表面涂覆绝缘层溶液，得到绝缘层；(3)在绝缘层和光活性层上制备顶电极，得到有机太阳能电池，由于绝缘层绝缘，避免光活性层的缺陷处出现短路，使得有机太阳能电池具有高良率。

【技术特征摘要】
1.一种高良率有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：(1)在基底上制备底电极，在底电极上制备光活性层；(2)在光活性层的缺陷处表面涂覆绝缘层溶液，得到绝缘层；(3)在绝缘层和光活性层上制备顶电极，得到有机太阳能电池，由于绝缘层绝缘，避免光活性层的缺陷处出现短路，使得有机太阳能电池具有高良率。2.如权利要求1所述的一种高良率有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述基底的厚度为100μm～1mm，所述基底为玻璃、不锈钢、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚酰亚铵中的一种或多种。3.如权利要求1所述的一种高良率有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述底电极和顶电极为ITO、PEDOT：PSS、银纳米线、碳纳米管、金、银、铜、铝、镍、钙、铬中的一种或多种，底电极和顶电极的可见光反射率大于80％，底电极和顶电极的厚度为50nm～1000nm。4.如权利要求1所述的一种高良率有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述光活性层的厚度为50nm～500nm，所述绝缘层的厚度为100nm～100μm，所述绝缘层溶液的溶质为聚醚酰亚胺、聚乙氧基乙烯亚胺、9，9-二辛基芴-9，9-双(N，N-二甲基胺丙基)芴、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚二甲基硅氧烷或者聚甲基丙烯酸甲酯，所述绝缘层溶液的溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇或者甲氧基乙醇。5.如权利要求1-4任一所述的一种高良率有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体实现方式为：用毛刷蘸取绝缘层溶液，在光活性层的缺陷处表面涂覆绝缘层溶液，干燥后得到绝缘层。6.如权利要求5所述的一种高良率有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述毛刷为直径8...

【专利技术属性】
技术研发人员：周印华，毛霖，孙露露，罗邦武，熊思醒，蒋友宇，蒋方圆，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42