[发明专利]以上转换材料掺杂活性层的有机光伏电池及其制备方法

权利要求书

1.一种以KLaF₄:Yb³⁺,Er³⁺上转换材料掺杂P3HT:PCBM为活性层的有机光伏电池，包括透明导电衬底、电子传输层、有机活性层，空穴传输层和金属电极，其特征在于：所述的有机活性层是由KLaF₄:Yb³⁺,Er³⁺上转换材料掺杂P3HT:PCBM而制得的薄膜，其中，KLaF₄:Yb³⁺,Er³⁺上转换材料、P3HT、PCBM的质量比为：0.5~1.0:15:15。

2.根据权利要求1所述的以KLaF₄:Yb³⁺,Er³⁺上转换材料掺杂P3HT:PCBM为活性层的有机光伏电池，其特征在于：所述透明导电衬底为ITO导电玻璃或透明柔性塑料、FTO导电玻璃或透明柔性塑料、AZO导电玻璃或透明柔性塑料、ITAZO导电玻璃或透明柔性塑料中的一种；电子传输层为TiO₂薄膜，空穴传输层是MoO₃薄膜，金属电极为Al电极或Ag电极。

3.一种制备如权利要求1所述的以KLaF₄:Yb³⁺,Er³⁺上转换材料掺杂P3HT:PCBM为活性层的有机光伏电池的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）清洗透明导电衬底并烘干；

（2）用溶胶凝胶方法在透明导电衬底上漩涂TiO₂前驱体溶液；漩涂好的TiO₂透明薄膜在马弗炉中高温煅烧；

（3）在惰性气体保护下，在TiO₂薄膜上漩涂KLaF₄:Yb³⁺,Er³⁺-P3HT:PCBM薄膜，得有机活性层；

（3）在有机活性层上热蒸发沉积MoO₃空穴传输层；

（4）电极的制备：在空穴传输层表面蒸发金属电极，在惰性气体保护下，150℃下烘烤15分钟。

4.根据权利要求3所述的以KLaF₄:Yb³⁺,Er³⁺上转换材料掺杂P3HT:PCBM为活性层的有机光伏电池的制备方法，其特征在于：步骤（3）中KLaF₄:Yb³⁺,Er³⁺-P3HT:PCBM薄膜是采用溶胶凝胶法制备的，具体包括以下步骤：

（1）配制KLaF₄:Yb³⁺,Er³⁺-P3HT:PCBM前驱体溶液；

（2）利用旋涂法沉积薄膜，漩涂转速是2000转/分钟，漩涂时间是20秒。

5.根据权利要求4所述的以KLaF₄:Yb³⁺,Er³⁺上转换材料掺杂P3HT:PCBM为活性层的有机光伏电池的制备方法，其特征在于：步骤（1）具体为：

（1）称量P3HT材料15毫克与PCBM粉末15毫克放置于搅拌瓶中；

（2）往步骤（1）中的混合材料中加入0.75毫升氯苯溶剂搅拌30分钟；

（3）向溶液中加入适量的KLaF₄:Yb³⁺,Er³⁺粉末，搅拌24小时后就得到了不同掺杂量的前驱体溶液。