[发明专利]一种有机/聚合物太阳电池器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机/高分子光伏技术领域，具体涉及一种有机/聚合物太阳电池器件及其制备方法。

背景技术

有机太阳电池作为一类新型的太阳能转化成电能的技术，因其成本低、制作简单、材料结构多变、重量轻、大面积柔性制备等优点，得到了科学界和产业界的广泛关注。在有机/高分子光伏技术领域，本体异质结结构是被广泛接受和使用的一种器件结构。在本体异质结太阳电池器件的活性层中，其包含了有机或者高分子给体材料和受体材料。目前，众多的给体材料和受体材料被科研工作者开发出来。

另外，在有机/高分子太阳电池领域，光伏器件的优化和创新是提高器件性能的一种有效的手段。为了提高器件的稳定性和能量转换效率，大家使用了无机金属化合物或者水/醇溶性的小分子/高分子材料作为光伏器件的阴极界面修饰层。特别是可溶液加工的水/醇溶性小分子/高分子材料的开发和使用，使得有机/高分子太阳电池器件的制备工艺得到了简化，并且大幅提高了器件性能。(Nat.Photonics,2012,Volume:6,Pages:591.)

但是，这类水/醇溶性小分子/高分子材料必须经过一定的化学合成步骤，有些材料更需要进过复杂的合成过程，这样大幅提高了有机/高分子太阳电池的材料成本、延长了材料和器件开发周期，从而增加了最终太阳电池的市场价格、影响了太阳电池的大范围市场应用。天然色素在自然界中广泛的存在、储量丰富；并且大部分天然色素在有机强极性溶剂中或者水中具有优良的溶解能力。现在，市场中具有种类繁多、价格低廉的天然色素及其衍生物出售。因此，通过一定的提纯手段从自然界中获得天然色素，并且通过简单的化学处理可以以低成本投入、方便地获得相应的天然色素的衍生物。

所以，将该类价格低廉的天然色素及其衍生物作为阴极修饰材料应用在有机/高分子太阳电池器件中，可以获得高性能和低制备成本的太阳电池。

发明内容

本发明通过将天然色素或者天然色素的衍生物作为阴极修饰层材料，应用在聚合物太阳电池器件中。

本发明目的在于提供一种聚合物太阳电池器件，所述器件结构包括如下两种结构，其一为由下到上由衬底、阳极层、阳极修饰层、活性层、阴极修饰层和阴极层组成，其二为由下到上由衬底、阴极层、金属氧化物、阴极修饰层、活性层、阳极修饰层和阳极层组成；所述阴极修饰层为天然色素或天然色素衍生物。