【技术实现步骤摘要】
一种含光耦合层的新型半透明太阳能电池及其制备方法
[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种含光耦合层的新型半透明太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
[0002]半透明太阳能电池因其能在发电窗户、建筑一体化光伏系统和光伏农业温室等方面的潜在应用而引起越来越多的关注；与无机太阳能电池相比，有机太阳能电池具有轻、薄、柔性化的特点，在可穿戴电子器件、飞行器领域具有良好的应用前景。有机太阳能电池，从最初的给受体分离结构发展为如今流行的本体异质结电池，并进一步由富勒烯体系活性层向非富勒烯体系活性层转变，非富勒烯受体具有出色的电子迁移性、可调的能级和在近红外(NIR)区域的扩展吸收等方面的优势，极大的提高了单结有机太阳能电池的效率，目前光电转换效率(PCE)已经超过19％。
[0003]然而，半透明有机太阳能电池的光电转换效率(PCE)与平均可见光透射率(AVT)通常为相互竞争、相互制约的关系，在半透明有机太阳能电池的制备过程中，通常需要进行光吸收和透明度之间的权衡，即提高光电转换效率(PCE)、会造成平均可见光...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含光耦合层的新型半透明太阳能电池，由下至上依次为阳极(1)、空穴传输层(2)、有机活性层(3)、电子传输层(4)与半透明阴极(5)，其特征在于：所述光耦合层设置在半透明阴极(5)的上方，光耦合层为由第一光耦合层(6)与第二光耦合层(7)组成的双层结构，且第一光耦合层(6)贴近半透明阴极(5)。2.根据权利要求1所述的一种含光耦合层的新型半透明太阳能电池，其特征在于：所述第一光耦合层(6)与第二光耦合层(7)的两种材料与厚度采用高通量光学筛选模型获得；所述高通量光学筛选模型具体为：利用传输矩阵法并通过输入参数，获得多层光学系统的模拟透过率、短路电流与显色指数；所述输入参数包括：阳极(1)、空穴传输层(2)、有机活性层(3)、电子传输层(4)、半透明阴极(5)、第一光耦合层(6)与第二光耦合层(7)的厚度d、折射系数n以及材料消光系数k，其中：将第一光耦合层(6)的厚度d1与第二光耦合层(7)的厚度d2从0～200nm进行划分，以10nm为间隔；将第一光耦合层(6)的折射系数n1与第二光耦合层(7)的折射系数n2从1～3进行划分、以0.1为间隔；同时，将第一光耦合层(6)与第二光耦合层(7)的材料消光系数视为0；所述模拟透过率的获取方法为：式中：λ表示波长；V(λ)表示国际照明组织标准下的人眼响应函数；F(λ)表示AM1.5G太阳光能量分布光谱，由美国材料试验学会提供；T(λ)表示多层光学系统的透过率；T(λ)＝T(n1,n2,d1,d2,λ)；即T(λ)函数与模拟中的所有变量均有关；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；其中，EQE通过活性层中的电场强度E计算得到，电场强度与模拟结构中的所有变量均有关，通过模拟软件获得；所述显色指数(CRI)的获取方法为：所述显色指数(CRI)的获取方法为：
式中：ΔE表示色差；L
*
、a
*
和b
*
分别表示颜色空间的色坐标，具体为：分别表示颜色空间的色坐标，具体为：其中，X、Y、Z为三刺激值，获取方式为：其中，X、Y、Z为三刺激值，获取方式为：式中：S
i
(λ)表示CIE规定的八个标准颜色样品；R(λ)、G(λ)、B(λ)分别为CIE定义的三刺激函数；X0、Y0、Z0为AM1.5G的三刺激值，通过移除S
i
(λ)部分计算获得；上述高通量光学筛选模型采用Python语言编写为模拟程序，模拟程序遍历所有的d1、d2、n1与n2的组合，最终以文本的方式输出，输出内容格式为：AVT+
“”
+J
SC
+
“”
+CRI+
“”
+d1+
“”
+d2+
“”
+n1+
“”
+n2；最后，以J
SC
为横坐标、以AVT为纵坐标，绘制J
SC
‑
AVT散点图；以J
SC
为横坐标、以CRI为纵坐标，绘制J
SC
‑
CR...
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