本发明专利技术属于太阳能电池领域，其公开了一种并联式聚合物太阳能电池，包括依次层叠的阳极基底、第一空穴缓冲层、第一活性层、n型掺杂层、第二活性层、第二空穴缓冲层、阳极层。本发明专利技术的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，从而产生更多的电子和空穴，而连接两电池的连接层为n掺杂层可以提高电池的导电性，使空穴和电子的注入效率得到提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种。
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。目前的聚合物太阳能电池一般都是单个电池单元结构，光电转换效率都不高，活性层对太阳光的吸收有限，不能从根本上提高器件对太阳光的利用，制约了效率的提高。
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的并联式聚合物太阳能电池。本专利技术的技术方案如下一种并联式聚合物太阳能电池，该并联式聚合物太阳能电池包括依次层叠的阳极基底、第一空穴缓冲层、第一活性层、η型掺杂层、第二活性层、第二空穴缓冲层、阳极层，SP该电池的结构依次为阳极基底/第一空穴缓冲层/第一活性层/n型掺杂层/第二活性层/第二空穴缓冲层/阳极层。所述η型掺杂层将该并联式聚合物太阳能分成两个电池単元，即阳极基底、第一空穴缓冲层、第一活性层和η型掺杂层构成正置型第一电池单元，且阳极基底中的阳极层和η型掺杂层分别作为该第一电池单元的阳极和阴极；η型掺杂层、第二活性层、电子缓冲层和阳极层构成倒置型第二电池单元，且阳极层和η型掺杂层分别作为该第二电池单元的阳极和阴极；其中，η型掺杂层即同时作为第一电池单元与第二电池单元的阴极，这样第一电池单元与第二电池单元通过η型掺杂层形成并联式的聚合物太阳能电池。该并联式聚合物太阳能电池中，各功能层所用材质如下导电阳极基底为铟锡氧化物玻璃(ITO)、掺铟氧化锌玻璃(IZO)、掺氟氧化锡玻璃(FTO)或掺铝的化锌玻 璃(AZO)；第一空穴缓冲层和第二空穴缓冲层的材料为聚3，4- ニ氧こ撑噻吩(PEDOT)与聚苯こ烯磺酸钠(PSS)的混合物，即PED0T:PSS混合物；第一活性层和第二活性层的材料为聚3-己基噻吩(Ρ3ΗΤ)、聚[2-甲氧基_5_(3，7.ニ甲基辛氧基)对苯撑こ烯](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，MODO-PPV PCBM和MEH-PPV PCBM的质量比分别控制在I: 4 I : I的范围；所述η型掺杂层的材料为电子注入材料掺杂电子传输材料所形成的掺杂混合物；其中，电子注入材料为氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)、碳酸铯(Cs2CO3)、叠氮化铯(CsN3)或氟化铯(CsF)；电子传输材料为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1，3，4-噁ニ唑(PBD)、4，7_ ニ苯基-1，10_菲罗啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)或N-芳基苯并咪唑(TPBI)；阳极层的材料为铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或钼(Pt)。本专利技术的另一目的在于提供上述并联式聚合物太阳能电池的制备方法，其エ艺步骤如下SI、将阳极基底依次在洗洁精，去离子水，丙酮，こ醇，异丙醇中超声清洗，去除表面的有机污染物；S2、在阳极基底的阳极表面旋涂第一空穴缓冲层，干燥后再在第一空穴缓冲层表面旋涂第一活性层，然后干燥处理；S3、在第一活性层表面蒸镀η型掺杂层；S4、在η型掺杂层表面旋涂第二活性层，然后干燥处理；接着在ニ活性层表面旋涂第二空穴缓冲层，然后干燥处理；S5、在第二空穴缓冲层表面蒸镀阳极层，最后制得并联式聚合物太阳能电池。上述制备方法的步骤SI中，还包括如下步骤将阳极基底依次在洗洁精，去离子水，丙酮，こ醇，异丙醇中超声清洗。本专利技术的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，从而产生更多的电子和空穴，而连接两电池的连接层为η掺杂层可以提高电池的导电性，使空穴和电子的注入效率得到提高。附图说明图I为本专利技术并联式聚合物太阳能电池结构示意图；图2为本专利技术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的并联式聚合物太阳能电池ITO基底/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/CsN3:Bphen/P3HT:PCBM/PEDOT:PSS/A1 与对比例电池ΙΤ0 基底 /PEDOT:PSS/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提供的一种并联式聚合物太阳能电池，如图I所示，该并联式聚合物太阳能电池为层状结构，且该层状结构依次包括阳极基底11、第一空穴缓冲层12、第一活性层13、n型掺杂层14、第二活性层15、第二空穴缓冲层16、阳极层17，即该电池的结构为阳极基底11/第一空穴缓冲层12/第一活性层13/n型掺杂层14/第二活性层15/第二空穴缓 冲层16/阳极层17。所述η型掺杂层14将该并联式聚合物太阳能电池分成两个电池単元，即阳极基底11、第一空穴缓冲层12、第一活性层13和η型掺杂层14构成正置型第一电池单元，且阳极基底11的阳极层和η型掺杂层14分别作为该第一电池单元的阳极和阴极；η型掺杂层14、第二活性层15、电子缓冲层16和阳极层17构成倒置型第二电池单元，且阳极层17和η型掺杂层14分别作为该第二电池单元的阳极和阴极；其中，η型掺杂层14即同时作为第一电池单元与第二电池单元的阴极，这样第一电池单元与第二电池单元通过η型掺杂层14形成并联式的聚合物太阳能电池。该并联式聚合物太阳能电池中，各功能层所用材质如下导电阳极基底为铟锡氧化物玻璃(ITO)、掺铟氧化锌玻璃(IZO)、掺氟氧化锡玻璃(FTO)或掺铝氧化锌玻璃(AZO)；第一空穴缓冲层和第二空穴缓冲层的材本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种并联式聚合物太阳能电池，其特征在于，该并联式聚合物太阳能电池包括依次层叠的阳极基底、第一空穴缓冲层、第一活性层、n型掺杂层、第二活性层、第二空穴缓冲层、阳极层。
【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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