[发明专利]聚合物本体异质结太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种聚合物本体异质结太阳电池，其特征在于包括依次层叠的玻璃衬底(1)、阳极(2)、 阳极缓冲层(3)、光活性层(4)，阴极界面层(5)和阴极(6)；所述阴极界面层(5)的材料采用 含有极性基团的极性单元共轭聚合物，或者该共轭聚合物对应的聚电介质；所述含有极性 基团的极性单元共轭聚合物具有如下结构：

式中：x，y，z为分子摩尔分数，且0.5≤x≤1；0≤y+z≤0.5；x+y+z＝1；聚合度n为1～300；

A为含有极性基团的极性共轭单元，具有如下其中一种或多种结构的组合：

芴：其中R₁，R₂为带有胺基、季铵盐基、腈基、羧基、磺酸基、 磷酸基中一个或多个的侧链；

对苯：其中R₁，R₂为带有胺基、季铵盐基、腈基、羧基、磺酸基、磷 酸基中一个或多个的侧链；

SPIRO-对苯：其中R₁，R₂为带有胺基、季铵盐基、腈基、 羧基、磺酸基、磷酸基中一个或多个的侧链；

咔唑：其中R₁为带有胺基、季铵盐基、腈基、羧基、磺酸基、 磷酸基中一个或多个的侧链；

B为非极性共轭单元，具有如下的一种或几种结构：

芴：其中R₃，R₄为H或C₁-C₂₀的烷基；

对苯：其中R₃，R₄为H或C₁-C₂₀的烷基、烷氧基；

SPIRO-对苯：其中R₃，R₄为H或C₁-C₂₀的烷基；

咔唑：其中R₃为H或C₁-C₂₀的烷基；

C为含有硫，硅，氮，硒的芳杂环单元，具有如下的一种或几种结构：

苯并噻(硒)二唑及其衍生物：

其中，X为硫(S)或硒(Se)，R₅，R₆，R₇，R₈-为H，或C₁～C₁₀的烷基；

喹啉及其衍生物：

噻吩及其衍生物：

硒吩及其衍生物：

喹喔啉衍生物：

其中，X为硫或硒，R₉，R₁₀为H，或C₁～C₁₀的烷基；

噻咯衍生物：

其中，X为硫或硒，R₁₁，R₁₂-为H，或C₁～C₁₀的烷基，或对 苯基。

2.根据权利要求1所述的聚合物本体异质结太阳电池，其特征在于所述光活性层(4) 由共轭聚合物作为电子给体材料，碳60及其衍生物或者碳70及其衍生物或者无机半导体 纳米颗粒作为电子受体材料，电子给体材料和电子受体材料在有机溶剂中组成混合溶液， 经旋涂、刷涂、喷涂、浸涂、辊涂、印刷或喷墨打印方式形成光活性层(4)。

3.根据权利要求1所述的聚合物本体异质结太阳电池，其特征在于所述光活性层(4) 以共轭聚合物作为电子给体材料，和碳60及其衍生物或者碳70及其衍生物或者无机半导 体纳米颗粒作为电子受体材料叠层构成。

4.根据权利要求1所述的聚合物本体异质结太阳电池，其特征在于所述光活性层(4) 以有机小分子半导体材料作为电子给体材料，和碳60及其衍生物或者碳70及其衍生物或 者无机半导体纳米颗粒作为电子受体材料叠层构成。