基于纳米银片掺杂氧化锌电子传输层构建的柔性结构聚合物太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚合物太阳能电池领域，特别公开了一种基于纳米银片掺杂氧化锌电子传输层构建的柔性结构聚合物太阳能电池及其制备方法。该聚合物太阳能电池，其特征在于：由下到上依次为带有OMO电极的柔性透明基底、纳米银片掺杂氧化锌电子传输层、非富勒烯体系光活性层、空穴缓冲层和阳极电极；氧化锌电子传输层上掺杂有片层状纳米银颗粒。本发明专利技术结构设计合理，制备步骤简单，利用纳米银片的LSPR效应和光散射效应显著提高了柔性电池器件的吸光性能，同时使电子传输层获得较高的电子传输率，即同时提高电池的光电流和填充因子，最终获得较高的光电转换效率。

Flexible structure polymer solar cell based on nano silver doped ZnO electron transport layer and its preparation method

The invention relates to the field of polymer solar cell, in particular to a flexible structure polymer solar cell based on nano silver sheet doped zinc oxide electronic transmission layer and a preparation method thereof. The polymer solar cell is characterized in that: from the bottom to the top, it is a flexible transparent substrate with an Omo electrode, a nano silver sheet doped zinc oxide electron transport layer, a non fullerene system photo active layer, a hole buffer layer and an anode electrode; the zinc oxide electron transport layer is doped with lamellar nano silver particles. The invention has the advantages of reasonable structure design, simple preparation steps, significantly improving the light absorption performance of the flexible battery device by using the LSPR effect and light scattering effect of the nano silver sheet, at the same time, making the electronic transmission layer obtain higher electronic transmission rate, that is, improving the photocurrent and filling factor of the battery at the same time, and finally obtaining higher photoelectric conversion efficiency.

【技术实现步骤摘要】
基于纳米银片掺杂氧化锌电子传输层构建的柔性结构聚合物太阳能电池及其制备方法（一）
本专利技术涉及聚合物太阳能电池领域，特别涉及一种基于纳米银片掺杂氧化锌电子传输层构建的柔性结构聚合物太阳能电池及其制备方法。（二）
技术介绍
随着化石能源的枯竭与环境污染的日益严重，开发利用清洁可再生的能源迫在眉睫，其中太阳能清洁、可再生、便于就地利用，是各国研究的重点。太阳能电池是开发利用太阳能的核心设备，聚合物太阳能电池相比于无机太阳能电池具有质轻、制作工艺简单、廉价、可卷曲等优点，然而目前其光电转换效率和稳定性等问题仍然限制着其工业化生产。为追求高的光电转化效率，目前，聚合物太阳能电池多在硬的玻璃/氧化铟锡透明基底上构建，这虽然获得了较高的光电转换效率，但是与其所追求的质轻、可卷曲等优点相悖。因而，在柔性透明基底上构建聚合物太阳能电池更有意义。受电池光活性材料光利用率较差、光活性材料电子、空穴传输效率较低等因素的影响，电池器件的吸光性能较差。如何在不降低电子/空穴传输效率的情况下，提高电池器件的吸光性能是提高柔性电池器件光电转化效率的关键。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于纳米银片掺杂氧化锌电子传输层构建的柔性结构聚合物太阳能电池，其特征在于：由下到上依次为带有OMO电极（2）的柔性透明基底（1）、纳米银片掺杂氧化锌电子传输层（3）、非富勒烯体系光活性层（4）、空穴缓冲层（5）和阳极电极（6）；氧化锌电子传输层（3）上掺杂有片层状纳米银颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米银片掺杂氧化锌电子传输层构建的柔性结构聚合物太阳能电池，其特征在于：由下到上依次为带有OMO电极（2）的柔性透明基底（1）、纳米银片掺杂氧化锌电子传输层（3）、非富勒烯体系光活性层（4）、空穴缓冲层（5）和阳极电极（6）；氧化锌电子传输层（3）上掺杂有片层状纳米银颗粒。


2.根据权利要求1所述的基于聚乙二醇修饰的氧化锌电子传输层构建柔性结构的聚合物太阳能电池，其特征在于：所述柔性透明基底（1）为PET或PC薄膜。


3.根据权利要求1所述的基于纳米银片掺杂氧化锌电子传输层构建的柔性结构聚合物太阳能电池，其特征在于：所述OMO电极（2）为两无机氧化物层中间夹设金属层的三层结构电极。


4.根据权利要求1所述的基于纳米银片掺杂氧化锌电子传输层构建的柔性结构聚合物太阳能电池，其特征在于：所述纳米银片掺杂氧化锌电子传输层（3）中，片层状纳米银颗粒掺杂到氧化锌纳米颗粒层中，其掺杂质量比为1-5%；氧化锌为颗粒状，粒径为4nm；片层状纳米银颗粒的尺寸为30-80nm，厚度为4nm。


5.根据权利要求1所述的基于纳米银片掺杂氧化锌电子传输层构建的柔性结构聚合物太阳能电池，其特征在于：所述非富勒烯体系光活性层（4）的厚度为100nm，其中，给体材料为中间带隙聚合物给体材料J71或J61，受体材料为非富勒烯稠环衍生物ITIC或ITIC-m，给体材料和受体材料的共混比例为1:1。


6.根据权利要求1所述的基于纳米银片掺杂氧化锌电子传输层构建的柔性结构聚合物太阳能电池，其特征在于：所述空穴缓冲层（5）的材料为MoO3，厚度为10nm；阳极...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈文飞，唐建国，卜凡晨，黄林军，王世超，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东;37