本发明专利技术属于太阳能电池领域，其公开了一种p型掺杂并联式聚合物太阳能电池，该p型掺杂并联式聚合物太阳能电池为层状结构，该层状结构依次包括：基底、第一阴极层、第一电子缓冲层、第一活性层、p型掺杂层、第二活性层、第二电子缓冲层、第二阴极层。本发明专利技术的p型掺杂并联式聚合物太阳能电池，两个电池单元的活性层可以尽可能的捕获更多的太阳光，达到提高吸收效率；两个电池单元的连接层采用p-型掺杂层，提高太阳能的稳定性以及进一步提高空穴的传输速度，使电极收集载流子的效率提高，最终提高了能量转换效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池领域，尤其涉及ー种P型掺杂并联式聚合物太阳能电池。本专利技术还涉及该P型掺杂并联式聚合物太阳能电池的制备方法。
技术介绍
1982年，Weinberger等研究了聚こ炔的光伏性质,制造出了第一个具有真正意义上的太阳能电池，但是当时的光电转换效率极低(10_3% )。紧接着，Glenis等制作了各种聚 噻吩的太阳能电池，当时都面临的问题是极低的开路电压和光电转换效率。直到1986年，C. ff. Tang等首次将P型半导体和η型半导体引入到双层结构的器件中，才使得光电流得到了极大程度的提高，从此以该工作为里程碑，有机聚合物太阳能电池蓬勃发展起来。1992年Sariciftci 等发现2-甲氧基-5-(2-こ基-己氧基)-1，4_苯こ(MEH-PPV)与复合体系中存在快速光诱导电子转移现象，引起了人们的极大兴趣，而在1995年，Yu等用MEH-PPV与C6tl (即60个碳原子有机物)的衍生物PCBM混合作为活性层制备了有机聚合物体异质结太阳能电池。器件在20mW/cm2430nm的単色光照射下，能量转换效率为2. 9%。这是首个基于聚合物材料与PCBM受体制备的本体异质结太阳能电池，并提出了复合膜中互穿网络结构的概念。至此，本体异质结结构在聚合物太阳能电池中的应用得到了迅速的发展。这种结构也成为目前人们普遍采用的有机聚合物太阳能电池结构。聚合物太阳能电池的工作原理主要分为四部分(I)光激发和激子的形成；(2)激子的扩散；⑶激子的分裂；⑷电荷的传输和收集。首先，共轭聚合物在入射光照射下吸收光子，电子从聚合物最高占有轨道(HOMO)跃迁到最低空轨道(LUMO)，形成激子，激子在内建电场的作用下扩散到给体/受体界面处分离成自由移动的电子和空穴，然后电子在受体相中传递并被阴极收集，空穴则通过给体相并被阳极收集，从而产生光电流，这就形成了一个有效的光电转换过程。目前太阳能电池结构为ΙΤ0阳极/空穴缓冲层/活性层/电子缓冲层/阴极。聚合物太阳能电池一般都是利用铟锡氧化物(ITO)薄膜作为太阳能电池的阳极，通过溅射的方法制备在玻璃衬底上，但是铟是稀有元素，不适合未来商业化的需要，而锡是有毒元素，对环境有一定的危害性；另外，金属元素作为阳极，会使金属离子往有机层内进行扩散，影响太阳能电池的稳定性，以及造成有机膜出现各种缺陷(如载流子陷阱)，最終影响太阳能电池的光电转换效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能量转换率高、成本低且环保的P型掺杂并联式聚合物太阳能电池。—种P型掺杂并联式聚合物太阳能电池，该P型掺杂并联式聚合物太阳能电池包括依次层叠的基底、第一阴极层、第一电子缓冲层、第一活性层、P型掺杂层、第二活性层、第ニ电子缓冲层、第二阴极层，即该电池的结构依次为基底/第一阴极层/第一电子缓冲层/第一活性层/P型掺杂层/第二活性层/第二电子缓冲层/第二阴极层。所述P型掺杂层将该太阳能电池分成两个电池単元，即基底、第一阴极层、第一空电子冲层、第一活性层和P型掺杂层构成正置型第一电池单元，且P型掺杂层和第一阴极层分别作为该第一电池单元的阳极和阴极；P型掺杂层、第二活性层、第二电子缓冲层和第二阴极层构成倒置型第二电池单元，且P型掺杂层和第二阴极层分别作为该第二电池单元的阳极和阴极；其中，P型掺杂层即同时作为第一电池单元与第二电池单元的阳极，这样第一电池单元与第二电池单元通过P型掺杂层形成并联式的聚合物太阳能电池。该P型掺杂并联式聚合物太阳能电池中，各功能层所用材质如下基底为普通的玻璃； 所述第一阴极层和第二阴极层的材料为铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或钼(Pt)；所述第一电子缓冲层和第二电子缓冲层的材料为氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)、氯化锂(LiCl)、碘化锂(LiI)或溴化锂(LiBr)；第一活性层和第二活性层的材料为聚3-己基噻吩(P3HT)、聚(MDMO-PPV)或聚(MEH-PPV)与_苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)混合后形成的混合物，即P3HT PCBM、MDMO-PPV PCBM 或者 MEH-PPV PCBM 混合物；其中，P3HT PCBM 的质量比控制在I : I I : O. 8的范围，MDMO-PPV PCBM或者MEH-PPV PCBM的质量比分别控制在I : 4 I : I的范围；所述P型掺杂层的材料为空穴注入材料掺杂空穴传输材料所形成的掺杂混合物；其中，所述空穴传输材料为1，I- ニ 苯基]环己烧(TAPC)、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N，N’-(I-萘基)-N，N’-ニ苯基-4，4’-联苯ニ胺(NPB)或者4，4，4，-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)三苯胺(m_MTDATA)；所述空穴注入材料为氟三氧化钥(MoO3)、三氧化钨(WO3)、五氧化ニ钒(V2O5)、2，3，5，6_四氟_7，7，8，8，_四氰基-对苯ニ醌ニ甲烷(F4-TCNQ)、4，4，4-三(萘基-1-苯基-铵)三苯胺(IT-NATA)或者4，4，4-三(萘基-I-苯基-铵)三苯胺(2T-NATA)。本专利技术的另一目的在于提供上述P型掺杂并联式聚合物太阳能电池的制备方法，其エ艺步骤如下SI、将基底依次在洗洁精，去离子水，丙酮，こ醇，异丙醇中超声清洗各15min，去除表面的有机污染物；S2、在基底表面蒸镀第一阴极层，随后在第一阴极层表面蒸镀第一电子缓冲层；S3、在第一电子缓冲层表面旋涂第一活性层，然后干燥处理；S4、在干燥的第一活性层表面蒸镀P型掺杂层；S5、在P型掺杂层表面旋涂第二活性层，然后干燥处理；S6、在第二活性层表面蒸镀第二电子缓冲层，随后在第二电子缓冲层表面蒸镀第ニ阴极层；最后制得P型掺杂并联式聚合物太阳能电池。本专利技术的P型掺杂并联式聚合物太阳能电池，两个电池単元的活性层可以尽可能的捕获更多的太阳光，达到提高吸收效率；两个电池単元的连接层采用P-型掺杂层，提高太阳能的稳定性以及进一步提闻空穴的传输速度，使电极收集载流子的效率提闻，最终提高了能量转换效率；同时，衬底表面没有采用ITO(氧化铟锡)导电层，避免了锡元素对环境的污染，省去稀有元素铟的使用，从而降低了制作成本。附图说明图I为本专利技术P型掺杂并联式聚合物太阳能电池结构示意图；图2为本专利技术P型掺杂并联式聚合物太阳能电池的制备エ艺流程图； 图3为实施例I的P型掺杂并联式聚合物太阳能电池玻璃/Ag/LiF/P3HT:PCBM/MoO3: NPB/P3HT: PCBM/LiF/Al 与对比例电池IT0/Mo03/P3HT:PCBM/LiF/Al 的电流密度与电压关系图；其中，曲线I为实施例I的曲线，曲线2为对比例的曲线。具体实施例方式本专利技术的ー种P型掺杂并联式聚合物太阳能电池，如图I所示,该P型掺杂并联式聚合物太阳能电池包括依次层叠的基底11、第一阴极层12、第一电子缓冲层13、第一活性层14、p型掺杂层15、第二活性层16、第二电子缓冲层17、第二阴极层18 ;即该电池的结构为基底11/第一阴极层12/第一电子缓冲层13/第一活性层14/p型掺杂层15/第二活性层16/第二电子缓冲层17/第二阴极层18。所述P型掺杂层15将该太阳能电池分成两个电池単元，即第一阴极层12、第一电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种p型掺杂并联式聚合物太阳能电池，其特征在于，该p型掺杂并联式聚合物太阳能电池包括依次层叠的基底、第一阴极层、第一电子缓冲层、第一活性层、p型掺杂层、第二活性层、第二电子缓冲层、第二阴极层。
【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：
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