[发明专利]提高有机太阳能电池氧化锌电极性能的离子掺杂方法

权利要求书

1.一种提高有机太阳能电池氧化锌电极性能的离子掺杂方法，其特征在于，步骤如下：

a．在导电基板上制备ZnO薄膜，然后在50-500℃进行退火，得到由厚度为20-100nm的ZnO薄膜覆盖的导电基板；

b．采用碱金属化合物，在所述步骤a中制备的ZnO薄膜上再制备一层碱金属化合物结合层；

c．将在所述步骤b中制备的导电基板-ZnO薄膜-碱金属化合物结合层的复合结构体进行退火处理，控制退火温度为50-500℃，使ZnO薄膜和碱金属化合物结合层一体化形成掺杂碱金属离子的阴极修饰层。

2.根据权利要求1所述提高有机太阳能电池氧化锌电极性能的离子掺杂方法，其特征在于：在所述步骤b中，采用的碱金属化合物含有Li⁺和Cs⁺中的任意一种或两种。

3.根据权利要求1所述提高有机太阳能电池氧化锌电极性能的离子掺杂方法，其特征在于：在所述步骤b中，在采用的碱金属化合物制备一层碱金属化合物结合层时，同时还向碱金属化合物结合层内掺杂Mg²⁺、Al³⁺和Ca²⁺中的任意一种或任意多种，使得在所述步骤c中制备得到掺杂碱金属和其他金属的复合材料的阴极修饰层。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述提高有机太阳能电池氧化锌电极性能的离子掺杂方法，其特征在于：在所述步骤a中，通过溶液法、原子层沉积法或溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜。

5.根据权利要求4所述提高有机太阳能电池氧化锌电极性能的离子掺杂方法，其特征在于：在所述步骤a中，当采用溶液法时，利用ZnO溶液在导电基板上制备一层ZnO薄膜，ZnO溶液浓度为2-10mg/ml，控制旋涂速率为1500-5000rpm/60s。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述提高有机太阳能电池氧化锌电极性能的离子掺杂方法，其特征在于：在所述步骤a中，所述导电基板为ITO基板、AZO基板或FTO基板。

7.根据权利要求6所述提高有机太阳能电池氧化锌电极性能的离子掺杂方法，其特征在于：在所述步骤a中，所述导电基板采用柔性基板。

8.根据权利要求1～3中任意一项所述提高有机太阳能电池氧化锌电极性能的离子掺杂方法，其特征在于：在所述步骤b中，采用蒸镀碱金属离子化合物制备一层碱金属化合物结合层，在蒸镀的过程中通过加热导电基板使ZnO薄膜和碱金属化合物结合层一体化，来实现碱金属离子的掺杂。

9.一种权利要求1所述提高有机太阳能电池氧化锌电极性能的离子掺杂方法的应用，其特征在于：利用掺杂碱金属离子的阴极修饰层来修饰导电基板，用于高分子太阳能电池或小分子太阳能电池中，或用于高分子与小分子混合的太阳能电池中。

10.根据权利要求9所述提高有机太阳能电池氧化锌电极性能的离子掺杂方法的应用，其特征在于：利用掺杂碱金属离子的阴极修饰层，修饰AZO基板或FTO基板，应用于倒置太阳能电池中；或者利用掺杂碱金属离子的阴极修饰层来修饰导电基板，并通过在p型材料中掺杂Au或Ag的非离子态粒子来提高空穴的迁移率，应用于正置太阳能电池中。