一种适用于室内环境光的双层太阳电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于室内环境光的双层太阳电池，其包括活性层，所述活性层为双层结构，其中，所述双层结构为电子给体层和电子受体层叠加而成的结构。该双层太阳电池包括活性层的制备方法包括如下步骤：S1.将电子给体材料通过良溶剂溶解并沉积；S2.将电子受体材料通过良溶剂与给体劣溶剂的混合溶剂溶解并沉积在电子给体层上；同时限定了电子给体材料和电子受体材料在对应溶剂中的相关溶解度。该双层太阳电池在室内环境光下具有优异的光电转化效率。转化效率。转化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于室内环境光的双层太阳电池及其制备方法


[0001]本专利技术属于有机光伏器件领域，具体涉及一种适用于室内环境光的双层太阳电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着5G信息技术及物联网技术的快速发展，各类微电子终端设备应运而生。此类设备具有小尺寸、微功耗、高度分散的特征，要求持续稳定的离网式能源供给，且一般在室内使用。相较于太阳光的宽发射光谱和高辐照强度，室内LED灯和荧光灯的发射光谱范围仅为400
‑
700nm，辐照强度不到太阳光的1％，低于1mW/cm2。由于光谱范围不匹配及低载流子浓度造成的复合加剧，硅基太阳电池的光电转化效率在室内环境光下较低。而有机太阳电池具有光谱连续可调，可见光透过率高、陷阱复合相对较小及柔性等特征，更加适合在室内工作环境中将弱光转化为持续稳定的电能。
[0003]目前高效的室内有机太阳电池普遍基于本体异质结结构制备，亦即将电子给体材料和电子受体材料按比例共混溶解，通过溶液加工工艺构筑共混活性层。本体异质结共混的活性层形貌调控相对复杂，同时连续互穿的网络结构和非理想的界面接触都会本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于室内环境光的双层太阳电池，其特征在于，所述适用于室内环境光的双层太阳电池包括活性层，所述活性层为双层结构，其中，所述双层结构为电子给体层和电子受体层叠加而成的结构。2.根据权利要求1所述适用于室内环境光的双层太阳电池，其特征在于，所述适用于室内环境光的双层太阳电池还包括电子传输层或空穴传输层的至少一种。3.根据权利要求1所述适用于室内环境光的双层太阳电池，其特征在于，所述活性层中，所述电子给体层含有电子给体材料，所述电子给体材料选自基于特定单元1的P型有机半导体，所述电子受体层含有电子受体材料，所述电子受体材料选自基于特定单元2的N型有机半导体；其中，所述特定单元1含有下列结构的一种或多种：所述特定单元2含有下列结构的一种或多种：
其中，所述R1‑
R6，独立地选自碳原子数为1
‑
40的烷基，或者碳原子数为1
‑
40的烷基衍生物；所述烷基衍生物上的一个或多个碳原子，被氢原子、氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基、硝基的一种或多种所取代；和/或，所述烷基衍生物上的一个或多个氢原子，被氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基、硝基的一种或多种取代；所述X1‑
X6，独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基的一种或多种。4.根据权利要求2所述适用于室内环境光的双层太阳电池，其特征在于，所述电子传输层选自有机化合物1、无机化合物1，或其组合；其中，所述有机化合物1选自富勒烯及其衍生物、萘二酰亚胺及其衍生物、苝二酰亚胺及其衍生物、4,7
‑
二苯基
‑
1,10
‑
菲啰啉、聚乙烯亚胺、聚乙氧基乙烯亚胺、2,9
‑
二甲基
‑
4,7
‑
联苯
‑
1,10
‑
邻二氮杂菲、[9,9
‑
二辛基芴
‑
9,9
‑
双(N,N
‑
二甲基胺丙基)芴]、溴代
‑
[9,9
‑
二辛基芴
‑
9,9
‑
双(N,N
‑
二甲基胺丙基)芴]、8
‑
羟基喹啉锂、1,3,5
‑
三(1
‑
苯基
‑
1H
‑
苯并咪唑
‑2‑
基)苯、双(2
‑
甲基
‑8‑
喹啉)
‑4‑
(苯基苯酚)铝、1,3,5
‑
三[(3
‑
吡啶基)
‑
苯
‑3‑
基]苯，或以上
材料的混合物或复合物；所述无机化合物1选自氧化锌、氧化锡、氧化镁、铝掺杂氧化锌、镁掺杂氧化锌、镓掺杂氧化锌、氧化钛、氧化钽、硫化锌、硫化铬，或以上材料的混合物或复合物。5.根据权利要求2所述适用于室内环境光的双层太阳电池，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄飞，武泽润，张凯，董升，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：