[发明专利]光伏电池及其制备方法、制备装置和光伏电池生产线

权利要求书

1.一种光伏电池的制备方法，包括：步骤S1：在基板上形成阳极层；步骤S2：采用旋涂的方法在完成步骤S1的所述基板上形成给体-受体聚合物混合膜层；步骤S3：在完成步骤S2的所述基板上形成阴极层，其特征在于，在旋涂形成所述给体-受体聚合物混合膜层的过程中向旋涂中的所述给体-受体聚合物混合膜层施加直流电场。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在旋涂形成所述给体-受体聚合物混合膜层的过程中施加垂直于所述基板方向的电场，所述电场的电场方向指向所述基板。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在旋涂形成所述给体-受体聚合物混合膜层的过程中向旋涂中的所述给体-受体聚合物混合膜层施加直流电场包括：直流电源的正极连接铜片，所述铜片作为所述直流电场的正极板；用于旋涂所述给体-受体聚合物混合膜层的旋涂设备中承载所述基板的转盘作为所述直流电场的负极板，所述直流电源的负极通过碳刷连接所述转盘的转轴；所述铜片和所述转盘之间形成所述直流电场。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述直流电场的大小范围为1-5kV/cm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：将给体聚合物材料、受体聚合物材料和溶剂放入磁力搅拌器搅拌2-5小时；然后将搅拌均匀的给体-受体聚合物混合溶液旋涂于完成所述步骤S1的所述基板上；其中，旋涂速度在开始时为600转/分钟，旋涂1分钟后将旋涂速度调整为1000转/分钟再旋涂20秒；最后将旋涂完毕的所述基板放入120℃的烘箱中烘30分钟。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述给体聚合物材料包括3-己基噻吩聚合物，所述受体聚合物材料包括聚乙撑二氧噻吩，所述溶剂包括邻二氯苯。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1之后和所述步骤S2之前还包括形成缓冲层的步骤。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，形成所述缓冲层包括：将3，4-乙撑二氧噻吩单体：聚苯乙烯磺酸盐高分子聚合物水溶液旋涂于完成所述步骤S1的所述基板上，其中，旋涂速率为3500转/分钟，旋涂1分钟，然后将旋涂完毕的所述基板放入120℃的烘箱中烘30分钟。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1在基板上形成所述阳极层之后还包括：首先，用有机清洗剂清洗所述基板，用氮气吹干所述阳极层表面；然后，加丙酮超声振荡清洗所述基板，再用去离子水冲洗；接着，再加乙醇超声振荡清洗所述基板，再用去离子水冲洗；最后，用氮气吹干所述阳极层表面，并将所述基板放入烘箱中干燥。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：采用真空镀膜机蒸镀形成金属阴极层。

11.一种光伏电池，其特征在于，所述光伏电池采用如权利要求1-10任意一项所述的制备方法制成。

12.根据权利要求11所述的光伏电池，其特征在于，包括基板和依次设置在所述基板上的阳极层、缓冲层、给体-受体聚合物混合膜层和阴极层，所述阳极层、所述缓冲层、所述给体-受体聚合物混合膜层和所述阴极层相互覆叠。

13.一种光伏电池的制备装置，包括旋涂机构，所述旋涂机构包括用于承载待旋涂的基板的转盘，所述转盘能绕其转轴旋转，其特征在于，还包括电场施加机构，所述电场施加机构与所述转盘对应设置，用于在所述基板上旋涂形成给体-受体聚合物混合膜层的过程中使旋涂中的所述给体-受体聚合物混合膜层处于所述电场施加机构施加的直流电场中。

14.根据权利要求13所述的光伏电池的制备装置，其特征在于，所述电场施加机构包括直流电源、正极板和负极板，所述正极板连接所述直流电源的正极，所述负极板连接所述直流电源的负极；

所述正极板采用铜片，所述负极板采用所述转盘，所述直流电源的负极通过碳刷连接所述转盘的所述转轴，所述铜片和所述转盘相互平行且正对。

15.一种光伏电池生产线，其特征在于，包括权利要求13-14任意一项所述的光伏电池的制备装置。