一种柔性有机太阳能电池基底材料的制备及应用制造技术

本发明专利技术属于柔性有机太阳能电池领域，公开了一种柔性有机太阳能电池基底材料的制备及应用。本发明专利技术选择纤维原料(慢生树种)来制备小直径(20nm)、大长径比(～50)的CNF，成膜后浸渍环氧树脂，利用PDMS压力整饰固化后获得平滑表面(2.15nm)基底膜，然后在上面涂透明阳极材料PEDOT:PSS。利用特殊选用的原料制备的小直径CNF来获取良好透光性以及整饰创造平滑表面；利用它的高的结晶度、极大的长径比和高界面作用来改进环氧树脂的热性能和机械性能，以获取透光性、耐热性和表面平滑度俱佳的柔性OSC基底新材料。

Preparation and Application of a New Flexible Organic Solar Cell Substrate Material

The invention belongs to the field of flexible organic solar cells, and discloses the preparation and application of a novel flexible organic solar cell substrate material. The invention chooses fiber material (slow-growing tree species) to prepare CNFs with small diameter (20nm) and large aspect ratio (~50), impregnates epoxy resin after film formation, and obtains smooth surface (2.15nm) basement film after curing by PDMS pressure finishing, and then coats transparent anode material PEDOT: PSS on it. Small diameter CNF prepared from specially selected raw materials is used to obtain good transmittance and finish to create smooth surface. Its high crystallinity, large aspect ratio and high interfacial interaction are used to improve the thermal and mechanical properties of epoxy resin to obtain new flexible OSC substrate materials with good transmittance, heat resistance and surface smoothness.

【技术实现步骤摘要】
一种新型柔性有机太阳能电池基底材料的制备及应用
本专利技术属于柔性有机太阳能电池(OrganicSolarCell,OSC)领域，特别涉及一种新型柔性有机太阳能电池基底材料的制备及应用。
技术介绍
柔性有机太阳能电池是以柔性薄物为基底，用具有光敏性质的有机物作为光吸收层，通过光伏效应产生电压形成电流，实现太阳能发电。柔性有机太阳能电池OSC可以通过卷对卷印刷生产工艺在柔性基底上制备，质量轻，便携，可以折叠、卷曲，易于大面积生产，且其制备及封装工艺得到了简化，生产成本也随之降低，它的研究及应用有利于缓解全球能源与环境问题，是最有前景的器件之一。在OSC的制作中，柔性基底材料的选取至关重要，基底对有机太阳能电池起支撑和保护作用，是实现柔性的关键。目前可用于有机太阳能电池柔性基底的材料有不锈钢、铝等金属箔和高分子聚合物等，其中聚合物透明性好，质量轻，易于制备，是一种非常有潜力的基底材料，常规的柔性OSC是底透光器件(倒置结构)，要求基底非常平滑，而且透明，耐热性好，有较好的机械性能，从而可以进一步在上面沉积透明阳极材料。常用的聚合物有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型柔性有机太阳能电池基底材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将绝干慢生树种的木浆粉碎，加入到缓冲液中搅拌分散得到浆液，再加入TEMPO、NaBr和NaClO，开始反应，同时用碱调节浆液的pH值在10～11，待浆液的颜色消失，pH不再变化时，继续搅拌反应10h～15h，反应结束后，用水抽滤洗涤至pH值为7，再加盐酸溶液酸化至pH值为1，然后用水充分抽滤洗涤掉盐酸至pH为7，经过高压纳米均质后制备成纳米纤维素的悬浮液，在4℃下储存备用；(2)取CNF悬浮液抽滤成膜，并在烘箱中干燥成膜；(3)将环氧树脂AB胶混合并除气，将步骤(2)中干燥后的CNF膜浸渍在配制的环氧树脂中10mi...

【技术特征摘要】
1.一种新型柔性有机太阳能电池基底材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将绝干慢生树种的木浆粉碎，加入到缓冲液中搅拌分散得到浆液，再加入TEMPO、NaBr和NaClO，开始反应，同时用碱调节浆液的pH值在10～11，待浆液的颜色消失，pH不再变化时，继续搅拌反应10h～15h，反应结束后，用水抽滤洗涤至pH值为7，再加盐酸溶液酸化至pH值为1，然后用水充分抽滤洗涤掉盐酸至pH为7，经过高压纳米均质后制备成纳米纤维素的悬浮液，在4℃下储存备用；(2)取CNF悬浮液抽滤成膜，并在烘箱中干燥成膜；(3)将环氧树脂AB胶混合并除气，将步骤(2)中干燥后的CNF膜浸渍在配制的环氧树脂中10min以上，取出后放在两个PDMS膜中间并加压固化，即得纳米纤维素/环氧树脂复合膜。2.根据权利要求1所述的新型柔性有机太阳能电池基底材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的慢生树种为柏树、油松、红豆杉中的至少一种；步骤(1)中所述的缓冲液指体积比为3:2的0.1mol/L碳酸钠水溶液和0.1mol/L碳酸氢钠水溶液的混合溶液；步骤(1)中所述的缓冲液的用量满足每1g绝干慢生树种的木浆对应加入50～100mL的缓冲液；步骤(1)中所述的TEMPO、NaBr和NaClO的质量比为0.064:0.4:44；步骤(1)中所述的TEMPO与绝干慢生树种的木浆的用量满足绝干慢生树种的木浆和TEMPO的质量比为1:0.016。3.根据权利要求1所述的新型柔性有机太阳能电池基底材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的加碱调节浆液的pH是指用2mol/L的氢氧化钠水溶液调节；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶劲松，王瑞平，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44