基于双层阴极界面的正装聚合物太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了基于双层阴极界面的正装聚合物太阳能电池及其制备方法，所述太阳能电池包括：依次层叠设置的衬底、阳极ITO、阳极界面层、光活性层、无机阴极界面层、有机阴极界面层和金属电极。本发明专利技术通过将无机阴极界面层和有机阴极界面层相结合，使聚合物太阳能电池具有较高填充因子的同时，也具有较高的短路电流密度，有效提升了器件的能量转换效率；同时，本发明专利技术的正装聚合物太阳能电池器件在阴极界面厚度变化时仍可以保持较好的器件性能；另外，本发明专利技术的正装聚合物太阳能电池器件的稳定性也明显提升。明显提升。明显提升。

【技术实现步骤摘要】
基于双层阴极界面的正装聚合物太阳能电池及其制备方法


[0001]本专利技术属于有机半导体薄膜太阳能电池
，具体涉及一种基于双层阴极界面的正装聚合物太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚合物太阳能电池可采用溶液法大面积技术制备，具有柔性好、质量轻、半透明以及成本低等优点，在建筑玻璃、航空航天以及可穿戴电子等领域都具有广阔的应用前景。优化共轭聚合物给体和稠环电子受体的分子结构、调控光活性层形貌等都是提升聚合物太阳能电池效率的重要方法。近年来，得益于非富勒烯受体分子与对应共轭聚合物给体的发展，聚合物太阳能电池的能量转换效率已经超过18％。除了光活性层材料，界面层对于实现高效率的聚合物太阳能电池也起着重要的作用。通过界面层修饰可以优化光活性层与电极之间的欧姆接触，在一定程度上可以调控光活性层形貌，改善空穴
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电子的收集，从而提升器件稳定性。然而，当前聚合物太阳能电池的效率对界面层材料的厚度十分敏感，特别是正装器件中的阴极界面层厚度，其厚度一般只有5～30nm(最优的厚度通常仅有5～10nm)，这实际上是不利于采用大面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双层阴极界面的正装聚合物太阳能电池，其特征在于，包括：依次层叠设置的衬底、阳极ITO、阳极界面层、光活性层、无机阴极界面层、有机阴极界面层和金属电极。2.根据权利要求1所述的基于双层阴极界面的正装聚合物太阳能电池，其特征在于，所述无机阴极界面层的厚度为8
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55nm；任选地，所述无机阴极界面层的材料选自ZnO、SnO2和TiO2中的至少之一，优选ZnO。3.根据权利要求1所述的基于双层阴极界面的正装聚合物太阳能电池，其特征在于，所述有机阴极界面层的厚度为5
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20nm；任选地，所述有机阴极界面层的材料选自PDINO、PFN和PFN
‑
Br中的至少之一，优选PDINO。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的基于双层阴极界面的正装聚合物太阳能电池，其特征在于，所述光活性层的厚度为80
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150nm；任选地，所述光活性层的材料为聚合物给体材料PMT50或PM6和稠环小分子受体材料Y6的混合物。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的基于双层阴极界面的正装聚合物太阳能电池，其特征在于，所述阳极界面层的厚度为20
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30nm；任选地，所述阳极界面层的材料选自PEDOT:PSS和金属氧化物中的至少之一，优选PEDOT:PSS；任选地，所述金属氧化物选自MoO
x
、NiO
x
和WO
x
中的至少之一。6.根据权利要求1
‑
3任一项所述的基于双层阴极界面的正装聚合物太阳能电池，其特征在于，所述衬底为玻璃衬底或柔性材料衬底；任选地，所述金属电极为Ag或Al，任选地，所述金属电极的厚度为80
‑
150nm。7.一种制备权利要求1
‑
6任一项所述的正装聚合物太阳能电池的方法，其特征在于，包括：(1)在阳极ITO基底远离衬底的表面旋涂阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁永晔，王薇，杨庭斌，李鑫，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：