一种半透明大面积柔性太阳能电池及其制备方法，所述半透明大面积柔性太阳能电池包括倒置器件结构或者正置器件结构；其中，所述倒置器件结构由内至外依次包括基底、金属栅线底电极、底电极修饰层、电子传输层、光活性层、空穴传输层、顶电极修饰层、金属栅线顶电极。本发明专利技术所述的半透明大面积柔性太阳能电池及其制备方法，包括倒置器件结构或者正置器件结构，其结构设计合理，底电极、顶电极采用金属栅线底电极、金属栅线顶电极，其方块电阻低于1欧姆/方块，能够大大降低大面积太阳能电池由于底电极、顶电极方阻过大引起的电学损耗，提高太阳能电池的效率，其还具有高透过率，不会影响进入光活性层的光的吸收，应用前景广泛。应用前景广泛。应用前景广泛。
【技术实现步骤摘要】
一种半透明大面积柔性太阳能电池及其制备方法
[0001]本专利技术属于电池
，具体涉及到一种半透明大面积柔性太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
[0002]新一代光伏电池领域中，有机太阳能电池由于其具有可溶液加工、质量轻、柔性、来源广等诸多优点，受到广泛的研究。目前实验室制备的小面积有机太阳能电池光电转换效率已经达到19%，展现出了较好的商业化应用前景。
[0003]利用有机太阳能电池轻柔、可制成建筑一体化的设备是有机太阳能电池一个重要的优势，这就要求高效的半透明的大面积有机太阳能电池的制备，然而，实验室获得的半透明有机太阳能电池面积非常小，而大面积半透明的有机太阳能电池的效率更低。
[0004]制约半透明大面积柔性太阳能电池效率低的原因包括底、顶电极的光电性能不达标。电极的透过率与导电性是对半透明大面积柔性太阳能电池来说最重要的参数。相比普通的不透明的电池，半透明的电池需要2个高透、低方阻的透明电池，就透明的导电电极而言，透过率和方块电阻是两个重要的考核指标。特别是，随着电池面积的增加，底、顶两电极引入的功耗会大大增加，导致半透明的电池性能下降；而透光性会影响进入活性层的光的吸收，直接影响到了器件性能。
[0005]此外，ITO电极作为最成熟的商业化透明导电薄膜，制备工艺成熟，化学稳定性高，常用来做半透明电池的底电极。但是ITO电极其导电性受到ITO结晶温度的重要影响，高结晶的ITO具有好的导电性，但由于其具有很大的脆性，导致ITO晶体薄膜在弯折过程中容易出现裂纹，机械性能不佳。因此，商业化的柔性ITO透明导电电极还不能满足半透明大面积柔性太阳能电池的使用需求等。
[0006]而在小面积电池中，其底电极、顶电极的方块电阻通常为10
‑
30 欧姆/方块，因此，金属氧化物，如ITO，金属基电极，碳材料类电极等，都可以满足使用需求。底电极、顶电极的方块电阻在小面积的时候对器件效率影响不大（目前，实验室中高效的器件性能一般由小面积（＜0.2cm2)器件获得），但制备成柔性、半透明、大面积的太阳能电池时候，会产生很大的电学损耗。
[0007]因此，本专利技术研发出一种半透明大面积柔性太阳能电池及其制备方法，以来解决上述技术问题。
[0008]中国专利申请号为CN202110812702.X公开了一种基于银纳米线柔性透明电极的有机太阳能电池器件及其制备方法，采用水醇溶性有机阴极修饰材料在AgNWs柔性透明电极上进行溶液加工工艺处理，没有对太阳能电池中底电极、顶电极的方块电阻、透过率不佳在制备大面积太阳能电池中影响太阳能电池中效率的问题进行解决。
技术实现思路
[0009]专利技术目的：为了克服以上不足，本专利技术的目的是提供一种半透明大面积柔性太阳
能电池及其制备方法，包括倒置器件结构或者正置器件结构，其结构设计合理，底电极、顶电极采用金属栅线底电极、金属栅线顶电极，其方块电阻低于1 欧姆/方块，能够大大降低大面积太阳能电池由于底电极、顶电极方阻过大引起的电学损耗，提高太阳能电池的效率，其还具有高透过率，不会影响进入光活性层的光的吸收，应用前景广泛。
[0010]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种半透明大面积柔性太阳能电池，所述半透明大面积柔性太阳能电池包括倒置器件结构或者正置器件结构；其中，所述倒置器件结构由内至外依次包括基底、金属栅线底电极、底电极修饰层、电子传输层、光活性层、空穴传输层、顶电极修饰层、金属栅线顶电极；所述正置器件结构由内至外依次包括基底、金属栅线底电极、底电极修饰层、空穴传输层、光活性层、电子传输层、顶电极修饰层、金属栅线顶电极。
[0011]本专利技术所述的半透明大面积柔性太阳能电池，包括倒置器件结构或者正置器件结构，其结构设计合理，底电极、顶电极采用金属栅线底电极、金属栅线顶电极，现有技术中制备半透明有机太阳能电池的底电极、顶电极一般采用的是超薄金属电极，或者氧化物/超薄金属/氧化物电极，上述底电极、顶电极的方块电阻一般都在5
‑
10 欧姆每方块，小面积的时候对器件效率影响不大。但是，制备成柔性、半透明、大面积的太阳能电池时候，由于超薄金属电极或者氧化物/超薄金属/氧化物电极的均匀性难以保证，导致半透明电池在大面积制备的均匀性是不好的，同时其较大的方阻会产生很大的电学损耗，大大降低了柔性有机太阳能电池的效率。而金属栅线底电极、金属栅线顶电极具有较低的方块电阻，一般可以小于1 欧姆每方块，能够大大降低大面积太阳能电池中底部电极、顶电极带来的功率损耗，保证半透明柔性太阳能电池在大面积的时候依然具有较高的效率。
[0012]此外，金属栅线底电极、金属栅线顶电极也具有高透过率(光学透过率达到70
‑
95%)，不会影响进入光活性层的光的吸收，满足半透明太阳能电池电极的要求。
[0013]进一步的，上述的半透明大面积柔性太阳能电池，所述倒置器件结构的面积为1
‑
30 cm2；所述正置器件结构的面积为1
‑
30 cm2。
[0014]进一步的，上述的半透明大面积柔性太阳能电池，所述基底的材料为PET、PEN、PI、PVC、PMMA、PP或PC中的一种或两种以上的透明塑料基材。
[0015]进一步的，上述的半透明大面积柔性太阳能电池，所述金属栅线底电极的透过率为70
‑
95%，所述金属栅线底电极的方块电阻为0.1
‑
30欧姆/方块，所述金属栅线底电极在基底上是突出或者凹下的，并且突出或者凹下的高度为0
‑
300 nm；所述金属栅线底电极的材料包括但不限于银、铜、金；所述金属栅线底电极的图案包括但不限于是正六边形、正方形、长方形、三角形。
[0016]进一步的，上述的半透明大面积柔性太阳能电池，所述金属栅线顶电极的透过率为50
‑
80%，所述金属栅线顶电极的方块电阻为0.1
‑
30欧姆/方块，所述金属栅线顶电极在顶电极修饰层上是突起的，并且突起的高度为0.5
‑
50μm；所述金属栅线顶电极材料包括但不限于银、铜、金；所述金属栅线顶电极图案包括但不限于是正六边形、正方形、长方形、三角形。
[0017]进一步的，上述的半透明大面积柔性太阳能电池，所述底电极修饰层的厚度为10
‑
200 nm，所述顶电极修饰层的厚度为10
‑
200 nm，所述底电极修饰层、顶电极修饰层的材料均包括但不限于是高导电聚合物或者是晶态或者非晶态的ITO薄膜；所述底电极修饰层、顶
电极修饰层的高导电聚合物型号包括但不限于E100、PH1000、FET；所述底电极修饰层、顶电极修饰层的高导电聚合物薄膜的方块电阻为500
ꢀ‑
5000 欧姆/方块；所述底电极修饰层、顶电极修饰层的晶态或者非晶态的ITO薄膜的方块电阻为200
‑
2000欧姆/方块。
[0018]进一步的，上述的半本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半透明大面积柔性太阳能电池，其特征在于，所述半透明大面积柔性太阳能电池包括倒置器件结构或者正置器件结构；其中，所述倒置器件结构由内至外依次包括基底（1）、金属栅线底电极（2）、底电极修饰层（3）、电子传输层（4）、光活性层（5）、空穴传输层（6）、顶电极修饰层（7）、金属栅线顶电极（8）；所述正置器件结构由内至外依次包括基底（1）、金属栅线底电极（2）、底电极修饰层（3）、空穴传输层（6）、光活性层（5）、电子传输层（4）、顶电极修饰层（7）、金属栅线顶电极（8）。2.根据权利要求1所述半透明大面积柔性太阳能电池，其特征在于，所述倒置器件结构的面积为1
‑
30 cm2；所述正置器件结构的面积为1
‑
30 cm2。3.根据权利要求1所述半透明大面积柔性太阳能电池，其特征在于，所述基底（1）的材料为PET、PEN、PI、PVC、PMMA、PP或PC中的一种或两种以上的透明塑料基材。4.根据权利要求1所述半透明大面积柔性太阳能电池，其特征在于，所述金属栅线底电极（2）的透过率为70
‑
95%，所述金属栅线底电极（2）的方块电阻为0.1
‑
30欧姆/方块，所述金属栅线底电极（2）在基底（1）上是突出或者凹下的，并且突出或者凹下的高度为0
‑
300 nm；所述金属栅线底电极（2）的材料包括但不限于银、铜、金；所述金属栅线底电极（2）的图案包括但不限于是正六边形、正方形、长方形、三角形。5.根据权利要求1所述半透明大面积柔性太阳能电池，其特征在于，所述金属栅线顶电极（8）的透过率为50
‑
80%，所述金属栅线顶电极（8）的方块电阻为0.1
‑
30欧姆/方块，所述金属栅线顶电极（8）在顶电极修饰层（7）上是突起的，并且突起的高度为0.5
‑
50 μm；所述金属栅线顶电极（8）材料包括但不限于银、铜、金；所述金属栅线顶电极（8）图案包括但不限于是正六边形、正方形、长方形、三角形。6.根据权利要求1所述半透明大面积柔性太阳能电池，其特征在于，所述底电极修饰层（3）的厚度为10
‑
200 nm，所述顶电极修饰层（7）的厚度为10
‑
200 nm，所述底电极...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩高斌，
申请(专利权)人：安徽旺顺源光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。