[发明专利]一种基于喷涂三氧化钼阳极缓冲阵列的有机太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于喷涂三氧化钼阳极缓冲阵列的有机太阳能电池，其特征在于，该太阳能电池采用反型结构，包括从下往上依次设置的衬底层、ITO透明导电阴极层、阴极缓冲层、光活性层、阳极缓冲层、金属阳极层；

其中，

阳极缓冲层为掺有透明质酸的钼酸铵水溶液喷涂在光活性层上并退火生成的三氧化钼阵列薄膜；该三氧化钼阵列薄膜中，透明质酸和钼酸铵的质量分数分别为：

钼酸铵0.2-1wt％；

透明质酸0-0.5wt％。

2.根据权利要求1所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述光活性层主要由电子给体材料P3HT与电子受体材料PC₆₁BM的混合溶液制备而成的固态薄膜；

其中，

所述混合溶液中P3HT和PC₆₁BM的质量百分比为1:20～5:1；

所述混合溶液的浓度为3～20mg/ml。

3.根据权利要求1所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述阴极缓冲层材料为ZnO，厚度范围为10～60nm。

4.根据权利要求1所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述金属阳极层材料为Ag、Al、Au中的一种或两种以上的混合物，金属阳极层厚度为100～200nm。

5.根据权利要求1所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述衬底层材料为玻璃或透明聚合物，所述透明聚合物材料为聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、氯醋树脂、聚丙烯酸中的一种或两种以上的混合物。

6.一种基于喷涂三氧化钼阳极缓冲阵列的有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:

1)将ITO透明导电阴极层覆盖在衬底层上构成电池基板，将电池基板清洗后用氮气风干；

2)在电池基板上的ITO透明导电阴极层表面旋转涂覆、印刷或喷涂ZnO前驱溶液，并进行热退火，形成阴极缓冲层；

3)在阴极缓冲层上采用旋涂、喷涂、自组装、喷墨打印或丝网印刷的方式制备光活性层；

4)将钼酸铵、透明质酸溶于水中，其中钼酸铵的质量分数为0.2-1wt％，透明质酸的质量分数为0-0.5wt％，混合搅拌得到前驱液；

5)在光活性层表面喷涂前驱液形成薄膜，并将所形成的薄膜进行烘烤，制备得到阳极缓冲层；

6)在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述阴极缓冲层热退火温度为120～140℃，时间为25～35min。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述薄膜烘烤的温度为60～100℃，时间为1～30min。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述热退火和烘烤采用恒温热台加热、烘箱加热、远红外加热、热风加热的一种或两种以上的方式。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述喷涂方式采用气动喷涂、超声喷涂、电动喷涂中的一种或两种以上的方式结合。