一种有机无机杂化太阳能电池及制备工艺制造技术

技术编号:8656830 阅读:261 留言:0更新日期:2013-05-02 00:38
一种有机无机杂化太阳能电池及制备工艺,属于杂化太阳能电池技术领域。整体结构层次依次为透明导电基底、氧化锌晶种层、一维氧化锌和有机半导体材料混合层、有机半导体层和金属薄膜;依据太阳能电池结构进行逐层制备,在金属薄膜时采用胶带掩膜工艺,本发明专利技术所得太阳能电池的光电转化效率得到极大的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于杂化太阳能电池
,具体涉及以一维氧化锌纳米材料作为光阳极,制备的有机无机杂化太阳能电池。
技术介绍
全球性的能源短缺、环境污染、气候变暖正日益严重地困扰着人类社会。“寻求绿色替代能源,实现可持续发展”已成为世界各国面临的共同课题。太阳能以其储量的“无限性”、存在的普遍性、开发利用的清洁性等优势成为理想的替代能源。因此,各国都投入巨大的财力物力研制更多新材料制备“零排放”绿色太阳能电池,其中,新型有机无机杂化太阳能电池(HSC)成为光电能量转换领域最引人注目的一个研究方向。在HSC中有机半导体作为电子供体,无机半导体作为电子受体,有机半导体被光激发,在异质结处产生电子和空穴,电子定向收集到电池负极,空穴收集到电池正极。HSC可分为三种类型,分别为:双层异质结太阳能电池,体异质结太阳能电池和有序异质结太阳能电池。双层异质结HSC有连续的载流子转移通道,但是异质结面积过小限制了此类电池效率进一步的提高。针对双层异质结HSC,荷兰的Janssen研究小组探索了共轭聚合物/ZnO杂化体系界面微结构特性。值得指出的是,在他们的研究体系中所用的ZnO材质仅局限于直接和聚合物形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机无机杂化太阳能电池,其特征在于,整体结构层次依次为透明导电基底、氧化锌晶种层、一维氧化锌和有机半导体材料混合层、有机半导体层和金属薄膜;其中导电基底上划分为四部分:1、2、3和4,1部分导电基底的导电层被刻蚀掉,其上结构层次依次为氧化锌晶种层(d)、一维氧化锌(c)和有机半导体材料(b)混合层、有机半导体层(b)和金属薄膜(a);2部分导电基底的导电层(e)上的结构层次为氧化锌晶种层(d)、一维氧化锌(c)和有机半导体材料(b)混合层、有机半导体层(b)和金属薄膜(a),3部分导电基底的导电层(e)上的结构层次为氧化锌晶种层(d)、一维氧化锌(c)和有机半导体材料(b)混合层、有机半导...

【技术特征摘要】
1.一种有机无机杂化太阳能电池,其特征在于,整体结构层次依次为透明导电基底、氧化锌晶种层、一维氧化锌和有机半导体材料混合层、有机半导体层和金属薄膜;其中导电基底上划分为四部分:1、2、3和4,I部分导电基底的导电层被刻蚀掉,其上结构层次依次为氧化锌晶种层(d)、一维氧化锌(C)和有机半导体材料(b)混合层、有机半导体层(b)和金属薄膜(a) ;2部分导电基底的导电层(e)上的结构层次为氧化锌晶种层(d)、一维氧化锌(c)和有机半导体材料(b)混合层、有机半导体层(b)和金属薄膜(a),3部分导电基底的导电层(e)上的结构层次为氧化锌晶种层(d)、一维氧化锌(C)和有机半导体材料(b)混合层、有机半导体层(b),4部分导电基底的导电层(e)上则为金属薄膜(a),且4部分的金属薄膜(a)是独立的。2.权利要求1的一种有机无机杂化太阳能电池,其特征在于,所述的有机半导体材料为聚3-己基噻吩(P3HT)、聚(2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)_1,4-亚苯基乙撑)(MEH_PPV)、聚对苯乙烯(PPV)、聚苯并二噻吩(PTB7 )、PCPDTBT、F8T2、PCDTBT、PDDTT 或 PBTTQ。3.权利要求1的一种有机无机杂化太阳能电池,其特征在于,ZnO晶种层由粒径为5-1OOnm的ZnO纳晶组成,厚度为10_500nm。4.权利要求1的一种有机无机杂化太阳能电池,其特征在于,一维氧化锌和有机半导体材料混合层由长度为IOnm-1 μ m、直径为50-200nm、棒间距为10-500nm的ZnO纳米棒与在棒间充分渗透的有机半导体组成,其中ZnO纳米棒生长在氧化锌晶种层上。5.权利要求1的一种有机无机杂化太阳能电池,其特征在于,有机半导体层的厚度为10_200nm。6.权利要求1的一种有机无机杂化太阳能电池,其特征在于,金属正极的厚度为10_200nm。7.权利要求1的一种有机无机杂化太阳能电池,其特征在于,所述的金属薄膜为钼、金、银或招。8.制备权利要求1所述的一种有机无机杂化太阳能电池的方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)氧化锌晶种层及一维氧化锌纳米材料的制备:将导电基底一端上的导电层以盐酸溶液刻蚀出一条形状,此部分为导电基底的...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶霞刘玉郑言贞陈建峰
申请(专利权)人:北京化工大学
类型:发明
国别省市:

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