适用于半透明电池的减反膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种适用于半透明电池的减反膜，减反膜（2）贴在透明衬底（1）的背面且减反膜（2）的表面均匀分布光子结构阵列，光子结构的特征深度D为500nm，相邻光子结构之间的周期性P为900nm。该减反膜有效减少入射光透明衬底表面的反射损失，从而有效平衡能量转换效率与平均可见光透过率，同时提高能量转换效率与平均可见光透过率。可见光透过率。可见光透过率。

【技术实现步骤摘要】
适用于半透明电池的减反膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏电池
，具体涉及一种适用于半透明电池的减反膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着经济发展与能源问题的日益突出，寻找清洁、低碳、可再生能源已成为目前重点研究的方向。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生绿色能源，具有清洁、无污染、储量大、分布广、可持续利用等优点；光电转换是目前较为有效利用太阳能的方式，在光电转换的元器件中，太阳能电池最具代表性。有机太阳能电池具有质量轻、成本低、制作工艺简单、可制成柔性器件等特点，在可穿戴电子器件、飞行器等领域具有良好的应用前景。
[0003]目前，有机太阳能电池主要由薄而透明导电的铟锡氧化物电极
‑
阳极(ITO)、空穴传输层、有机活性层、电子传输层与金属电极
‑
阴极组成；制备半透明有机太阳能电池的方法即为将金属电极替换为薄层的半透明金属电极。然而，薄层金属电极的导电率很低，会影响器件的光电转换效率，若采用较厚金属电极或不透明的金属电极，虽然能够提升器件的光电转换效率，但器件的可见光透过率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于半透明电池的减反膜，其特征在于：所述减反膜(2)贴在透明衬底(1)背面，减反膜(2)表面均匀分布光子结构阵列，光子结构的特征深度为D，相邻光子结构的周期性为P。2.根据权利要求1所述的一种适用于半透明电池的减反膜，其特征在于：所述减反膜(2)的厚度为150～500μm。3.根据权利要求1或2所述的一种适用于半透明电池的减反膜，其特征在于：所述减反膜(2)表面光子结构的特征深度D、以及相邻光子结构的周期性P采用光学模型获取；所述光学模型的建模采用COMSOL Multiphysics软件实现，具体方法为：首先，将减反膜(2)、透明衬底(1)、阳极(3)、空穴传输层(4)、有机活性层(5)、电子传输层(6)、半透明阴极(7)视为菱形柱状固体；菱形柱的四面设置无限周期性条件、用于模拟光子结构的周期性，菱形柱的边长即为周期性P，菱形柱的高度即为层厚，由于减反膜(2)的光子结构视为减反膜(2)表面具有一定深度的圆柱形孔，因此层厚即为孔的深度D；将P从600～1000nm进行划分、将D从100～1000nm进行划分，均以10nm为间隔；通过COMSOL Multiphysics软件获得活性层中的电场强度E，再计算得到短路电流J
SC
；电场强度E与模拟结构中的所有变量均有关，即E＝E(x,y,z,P,D,λ)；所述短路电流(J
SC
)的获取方法为：)的获取方法为：式中：ε0表示真空介电常数；c表示光速；n(λ)、k(λ)分别表示有机活性层的折射系数和材料消光系数；x表示电场在有机活性层中的位置；|E(x,λ)2|表示光学场分布；e表示元电荷；h为普朗克常数；F(λ)表示AM1.5G太阳光能量分布光谱；通过COMSOL Multiphysics软件计算所有P和D的组合，最终以文本的方式输出，输出内容格式为：P+
“”
+D+
“”
+J
SC
；最后，以P为横轴、D为纵轴、J
SC
为Z轴绘制等高线图，获取最优的P和D。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种适用于半透明电池的减反膜，其特征在于：所述减反膜(2)的背面由靠近透明衬底(1)向远离透明衬底(1)依次为：氧化铟锡导电薄膜、即阳极(3)；掺杂碳化铌二维材料的聚3,4
‑
乙二氧基噻吩：聚苯乙烯磺酸盐薄膜、即空穴传输层(4)；由PM6、BTP
‑
eC9与L8
‑
BO组成的复合薄膜，即有机活性层(5)；2,9
‑
二甲基
‑
4,7
‑
二苯基
‑
1,10
‑
菲咯啉薄膜、即电子传输层(6)；以及Au与Ag的混合金属薄膜、即半透明阴极(7)。5.根据权利要求4所述的一种适用于半透明电池的减反膜，其特征在于：所述阳极(3)的厚度为150nm，空穴传输层(4)的厚度为40nm，有机活性层(5)的厚度为100nm，电子传输层(6)的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：王生浩，宁金妍，宋瑞琛，徐韬，邓宝中，郑楷文，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：