[发明专利]一种线状聚合物太阳能电池的制备方法

权利要求书

1.一种线状聚合物太阳能电池，其特征在于：其工作电极为表面吸附有聚合物光活性层的二氧化钛纳米管阵列的钛丝，导电电极为线状碳纳米管纤维，由所述工作电极和导电电极两者相互缠绕组装形成。

2.如权利要求1所述的线状聚合物太阳能电池的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）导电电极的制备

首先，利用化学气相沉积法在管式炉中合成可纺碳纳米管阵列；然后，通过一可旋转的探头从碳纳米管阵列中直接纺出，得到碳纳米管纤维，作为导电电极； 

（2）工作电极的制备  

利用二电极系统通过电化学阳极氧化法制备工作电极，其步骤为：以钛丝和铂丝分别作为阳极和阴极，电解液为含有质量分数为0.25±0.02%的氟化铵和体积分数为5±0.1%的水的乙二醇溶液，阳极氧化电压为60±1伏，阳极氧化时间为1～30分钟，在钛丝表面生长一层高度为350纳米至7微米的聚合物光活性层的取向二氧化钛纳米管阵列；二氧化钛纳米管阵列的具体高度通过控制阳极氧化时间来调节；

（3）线状聚合物太阳能电池的制备

经阳极氧化后的钛丝用去离子水清洗除去电解质，在500±10^oC下空气中烧结60±2 min以得到锐钛矿晶型的TiO₂；待其温度降至120±5 ^oC时，浸入聚3-己基噻吩和碳70的衍生物PC₇₀BM的1，2-二氯苯的溶液中120±5分钟，取出，溶剂待挥发溶剂后，再加热至75±5 ^oC，然后，将其浸入含有体积分数为5±0.1%的二氯亚砜的PEDOT:PSS水溶液中1-2分钟，取出，待溶剂挥发后，与一根碳纳米管纤维相互缠绕组装，即形成所需线状聚合物太阳能电池。

3.根据权利要求2所述的线状聚合物太阳能电池的制备方法，其特征在于所述导电电极的制备步骤为：利用电子束蒸发技术在含有氧化层的硅片上先后镀上三氧化二铝和铁，三氧化二铝厚度为1～4纳米，铁厚度为0.8～1.6纳米；以乙烯作为碳源，碳源流量为90±10 sccm，以Ar和H₂为载气，Ar流量为400±40 sccm，H₂流量为30±5 sccm，在740±10摄氏度下反应，得到可纺碳纳米管阵列；通过控制反应时间控制可纺碳纳米阵列的高度，高度控制为170～250微米；然后，通过一可旋转的探头从碳纳米管阵列中直接纺出，得到碳纳米管纤维，作为导电电极，纺丝过程中探头的旋转速率为1000～3000转每分钟，纤维的直径控制在4～30微米。