太阳能电池器件及其制备方法技术

一种太阳能电池器件，包括依次层叠的基底、阴极、电子缓冲层、活性层、空穴缓冲层及阳极，阴极为金属阴极，阳极包括依次层叠的第一阳极缓冲层、金属层和第二阳极缓冲层，其中第一阳极缓冲层及第二阳极缓冲层的材料均选自有机小分子或硫化物中的一种。太阳能电池器件的能量转换效率较高。此外，还提供了一种太阳能电池器件的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其是涉及一种倒置结构的。
技术介绍
太阳能电池器件由于具有廉价、清洁、可再生等优点而得到了广泛的应用。目前传统的太阳能电池器件通常包括依次层叠的ITO阳极/空穴缓冲层/活性层/电子缓冲层/阴极。使用时，光线自ITO阳极入射至太阳能电池，光线在ITO阳极一侧入射，玻璃基底会吸收和反射部分光线，从而该太阳能电池器件的能量转换效率较低。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能量转换效率较高的太阳能电池器件。一种太阳能电池器件，包括依次层叠的基底、阴极、电子缓冲层、活性层、空穴缓冲层及阳极，阴极为金属阴极，阳极包括依次层叠的第一阳极缓冲层、金属层和第二阳极缓冲层，其中第一阳极缓冲层及第二阳极缓冲层的材料均选自有机小分子及硫化物中的一种。在优选的实施例中，阴极选自铝、银、钙、金及钼中的一种。在优选的实施例中，第一阳极缓冲层及第二阳极缓冲层的材料选自N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’-联苯二胺、8-羟基喹啉铝、酞菁铜及2，9- 二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲罗啉中的一种。在优选的实施例中，第一阳极缓冲层及第二阳极缓冲层的材料选自硫化锌、硫化猛、硫化铅及硫化铺中的一种。在优选的实施例中，金属层的材料选自铝、银、钙、钼及金中的一种。在优选的实施例中，电子缓冲层的材料选自氟化锂、碳酸锂、碳酸铯、氮化铯、氟化铯、氯化铯、碘化铯及溴化铯中的一种。在优选的实施例中，活性层的材料选自P3HT:PCBM、MODO-PPV: PCBM及MEH-PPV: PCBM 中的一种。在优选的实施例中，空穴缓冲层的材料为聚3，4_ 二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸钠的混合物。在优选的实施例中，基底为玻璃基底。此外，还有必要提供一种能量转换效率较高的太阳能电池器件的制备方法。一种太阳能电池器件的制备方法，包括以下步骤步骤一、提供一个基底；步骤二、在基底上形成阴极，阴极为金属阴极；步骤三、在阴极上形成电子缓冲层；步骤四、在电子缓冲层上形成活性层；步骤五、在活性层上形成空穴缓冲层；及步骤六、在空穴缓冲层上蒸镀第一阳极缓冲层，接着蒸镀一层金属层，再在金属层上蒸镀第二阳极缓冲层以形成阳极，第一阳极缓冲层及第二阳极缓冲层的材料均选自有机小分子及硫化物中的一种。上述太阳能电池器件及其制造方法，阴极位于基底及电子缓冲层之间，阳极为入光面，光从阳极一侧入射，避免光线从基底一侧入射，能避免基底吸收和反射光线，小分子和硫化物的折射率较大(一般为2. O以上)，可以将大部分的光入射到器件的活性层中，提高光的吸收率，同时来源简单，价格低廉，而且对空穴的注入和传输影响不大，可以在一定程度上降低注入势垒，有利于空穴到达阳极，从而提高了太阳能电池器件的能量转换效率。附图说明通过附图中所示的本专利技术的优选实施例的更具体说明，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图I为一实施例的太阳能电池器件的结构示意图；图2为一实施例的太阳能电池器件的制备方法的流程图；图3为实施例一的太阳能电池器件的电流密度与电压关系图。 具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。请参阅图1，一实施例太阳能电池器件100包括依次层叠基底10、阴极20、电子缓冲层30、活性层40、空穴缓冲层50及阳极60。基底10为玻璃。阴极20形成于基底10表面。阴极20为金属阴极。阴极20的材料选自铝(Al)、银(Ag)、·丐(Ca)、金(Au)及钼(Pt)中的一种。电子缓冲层30形成于阴极20表面。电子缓冲层30的材料选自氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)、碳酸铯(Cs2CO3)、氮化铯(CsN3)、氟化铯(CsF)、氯化铯(CsCl)、碘化铯(CsI)及溴化铯(CsBr)中的一种。活性层40形成于电子缓冲层30表面。活性层40的材料选自P3HT (聚3_己基噻吩)PCBM(富勒烯的丁酸甲酯衍生物)、MDMO-PPV(聚2-甲氧基-5-(3，7- 二甲基辛氧基)对苯撑乙烯)PCBM及MEH-PPV (聚[2-甲氧基-5-(2'-乙烯基-己氧基)聚对苯乙烯撑):PCBM中的一种。空穴缓冲层50形成于活性层40表面。空穴缓冲层50为聚3，4_ 二氧乙烯噻吩(PEDOT)与聚苯磺酸钠(PSS)的混合物。阳极60形成于空穴缓冲层50表面。阴极60为层叠结构，包括依次层叠的第一阳极缓冲层61、金属层63及第二阳极缓冲层65。第一阳极缓冲层61及第二阳极缓冲层的材料选自为有机小分子及硫化物中的一种，有机小分子选自N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -联苯二胺、8-羟基喹啉铝(Alq3)、酞菁铜(CuPc)及2，9_ 二甲基_4，7-二苯基-I，10-菲罗啉(BCP)中的一种，硫化物选自硫化锌(ZnS)、硫化锰(MnS)、硫化铅(PbS)及硫化镉(CdS)中的一种。金属层63的材料优选为具有高导电性、高透过率的金属，金属层63的材料为选自铝(Al)、银(Ag)、钙(Ca)、钼(Pt)及金(Au)中的一种。可以理解，第一阳极缓冲层61及第二阳极缓冲层65的材料可以相同也可以不相同。该太阳能电池器件100中，阴极20位于基底10及电子缓冲层30之间，没有暴露于空气中，可有效的防止阴极20与空气中的氧气发生反应，从而提高了太阳能电池器件100的稳定性。同时，该太阳能电池器件100使用时，阳极60为入光面，光从阳极60 —侧入射，避免光线从基底10 —侧入射，能避免基底10吸收和反射光线，提高了太阳能电池器件100的能量转换效率。太阳能电池器件100中阳极60为层叠结构，第一阳极缓冲层61及第二阳极缓冲层65的材料为有机小分子或硫化物，小分子和硫化物的折射率较大(一般为2. O以上)，可以将大部分的光入射到器件的活性层中，提高光的吸收率，同时来源简单，价格低廉，而且对空穴的注入和传输影响不大，可以在一定程度上降低注入势垒，有利于空穴到达阳极，从而该太阳能电池器件100的光电转换效率较高。请同时参阅图2，一实施例的太阳能电池器件100的制备方法，其包括以下步骤步骤S110、提供一个基底10，并去除基底10表面的有机污染物。该导电基底10为玻璃。基底10采用洗洁精、乙醇、丙酮及纯水清洗以去除基底10表面的有机污染物。 步骤S120、在基底10上形成阴极20。阴极20为金属阴极。阴极20由蒸镀形成，厚度为20 200nm。阴极20的材料选自铝(Al)、银(Ag)、钙(Ca)、金(Au)及钼(Pt)中的一种。步骤S130、在阴极20表面形成电子缓冲层30。电子缓冲层30由蒸镀形成，厚度为O.5 IOnm0电子缓冲层30的材料选自氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)、碳酸铯(Cs2CO3)、氮化铯(CsN3)、氟化铯(CsF)、氯化铯(CsCl)中的一种。步骤S140、在电子缓冲层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池器件，其特征在于：包括依次层叠的基底、阴极、电子缓冲层、活性层、空穴缓冲层及阳极，该阴极为金属阴极，该阳极包括依次层叠的第一阳极缓冲层、金属层和第二阳极缓冲层，其中该第一阳极缓冲层及该第二阳极缓冲层的材料均选自有机小分子及硫化物中的一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，王平，黄辉，陈吉星，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，
类型：发明
国别省市：