[发明专利]多层光伏器件及其制备与应用方法

权利要求书

1.待施加到任何活动和/或固定载体外表面上用于吸收光辐射并将 其转换为电能的多层光伏漆层体系，以下列次序包含：

-至少一个设计为沉积在载体(T)的表面(S)上的第一漆层(1)，

-至少一个限定电极的导电材料的第二漆层(2)，

-至少一个设计为吸收光子并将它们转换为电能的第三光电子活 性漆层(3)，

-至少一个限定反电极的导电材料的第四漆层(4)，

其中所述第一漆层(1)由基本上均匀和连续的基础材料形成，该 基础材料对第二漆层(2)、第三光电子活性漆层(3)和第四漆层(4) 是电子上、化学上和机械上惰性的，以限定适于任何形状与尺寸的表面 的通用锚固基底，并且

其中所述第一漆层(1)、第二漆层(2)、第三光电子活性漆层(3) 和第四漆层(4)中每层都是固体材料在合适溶剂中的液态或糊状溶液， 该溶液能不采用任何模具或类似成型工具而直接喷涂或涂布到载体表 面(S)上。

2.如权利要求1所述的多层光伏漆层体系，其中形成所述第一漆 层(1)、第二漆层(2)、第三光电子活性漆层(3)和第四漆层(4) 的所述液态或糊状溶液包括在合适溶剂中稀释或分散的固体材料，其能 自发地或通过使用催化剂而固化或聚合。

3.如权利要求1所述的多层光伏漆层体系，其中所述第一漆层(1) 由具有非常低的孔隙率和几纳米数量级的表面粗糙度的材料形成，以限 定基本上光滑和平整的锚固表面。

4.如权利要求2所述的多层光伏漆层体系，其中所述第一漆层(1) 的基础材料选自PMMA。

5.如权利要求1所述的多层光伏漆层体系，其中限定所述电极的 所述第二漆层(2)是正电势为4eV至6eV的导电材料的薄膜以促进正 电荷的收集。

6.如权利要求5所述的多层光伏漆层体系，其中所述正电势为 4.5eV至5.5eV。

7.如权利要求5所述的多层光伏漆层体系，其中所述第二漆层(2) 的基础材料选自PEDOT/PSS和胶体金。

8.如权利要求5所述的多层光伏漆层体系，其中所述第二漆层(2) 的厚度为10纳米至1.5微米。

9.如权利要求8所述的多层光伏漆层体系，其中所述第二漆层(2) 的厚度为20纳米至1微米。

10.如权利要求1所述的多层光伏漆层体系，其中所述第三光电子 活性漆层(3)是含有半导体和/或无机氧化物的纳米颗粒的复合材料。

11.如权利要求8或9所述的多层光伏漆层体系，其中所述半导体 和/或氧化物的纳米颗粒选自P3OT、PPV衍生物、富勒烯、CdSe、CdS、 ZnO、TiO2、TPTPT。

12.如权利要求10所述的多层光伏漆层体系，其中所述PPV衍生 物选自聚[2-甲氧基，5-(2′-乙基己氧基)-1，4-亚苯基亚乙烯基] (MEH-PPV)和聚(2-甲氧基-5-(3，7-二甲基辛氧基)-对亚苯基亚乙烯基) (OC1C10-PPV)。

13.如权利要求8或9所述的多层光伏漆层体系，其中所述第三光 电子活性漆层(3)的厚度为30纳米至300纳米。

14.如权利要求13所述的多层光伏漆层体系，其中所述第三光电 子活性漆层(3)的厚度为50纳米至200纳米。

15.如权利要求12所述的多层光伏漆层体系，其中考虑最大化光 子吸收和电荷向限定所述电极与所述反电极的所述第二漆层和所述第 四漆层的转移来确定所述第三光电子活性漆层(3)的组成与厚度。

16.如权利要求1所述的多层光伏漆层体系，其中限定所述反电极 的所述第四漆层(4)是负电势为2.5eV至5eV的材料的薄膜以促进负 电荷的收集。