[发明专利]包含聚氨基酸电子收集层的有机太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种包括聚氨基酸的电子收集层。

2.权利要求1所述的电子收集层，其中，所述电子收集层可以为太阳能电池电子收集层，例如为有机太阳能电池电子收集层；

所述聚氨基酸可以为聚赖氨酸、聚亮氨酸或其混合物；

优选地，所述聚氨基酸的数均分子量为1-50万，例如10-40万，如为20万；其分子量分布为1.5-3.0，例如为2.0-2.5，如2.3。

3.聚氨基酸作为电子收集层的用途，例如太阳能电池电子收集层的用途，如有机太阳能电池电子收集层的用途；

所述聚氨基酸具有权利要求2中所述定义。

4.一种包含权利要求1或2所述的电子收集层的有机太阳能电池。

5.权利要求4所述的有机太阳能电池，其中，还包括铝电极、活性层、PEDOT:PSS和导电基底ITO；

优选地，所述有机太阳能电池中，铝电极、电子收集层、活性层、PEDOT:PSS和导电基底ITO依次排布；

优选地，所述铝电极的厚度为50-150nm，例如为80-120nm，如100nm；

优选地，所述活性层为活性层给体材料与活性层受体材料的组合，例如为PTB7-Th：IEICO-4F；

优选地，所述活性层的厚度为50-150nm，例如为100-130nm，如120nm。

6.权利要求4或5所述的有机太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

S1.配制聚氨基酸溶液；

S2.将PEDOT:PSS旋涂在导电基底ITO上；

S3.制备活性层；

S4.将步骤S3制备的活性层旋涂于步骤S2中制备得到的PEDOT:PSS上，并进行退火；

S5.将步骤S1得到的聚氨基酸溶液旋涂于步骤S4得到的样品的活性层上；

S6.将步骤S5得到的样品进行蒸镀铝。

7.权利要求6所述的制备方法，步骤S1中，所述聚氨基酸具有权利要求2中所述定义；

优选地，所述聚氨基酸溶液为由聚氨基酸溶于醇类溶剂中形成的溶液，其浓度为0.1-1.0mg/mL，例如为0.3-0.7mg/mL，如0.5mg/mL；

任选地，所述聚氨基酸溶液中还含有冰醋酸，其用量与所述醇类溶剂的体积比为0.0005-0.005:1，例如0.0025:1；

优选地，所述聚氨基酸溶液在使用前在惰性气体氛围中搅拌，例如氮气环境下搅拌3-5小时。

8.权利要求6或7所述的制备方法，步骤S2中，所述旋涂前可以对导电基底ITO进行前处理，所述前处理步骤包括：将导电基底ITO使用水(如去离子)、酮类溶剂(如丙酮)，醇类溶剂(如异丙醇)超声清洗，洗涤完毕后置于醇类溶剂中待用；

优选地，所述前处理还包括将洗净的导电基底ITO使用紫外臭氧处理；

优选地，所述旋涂完成后还包括退火处理，例如将旋涂后的材料于100-200℃退火处理，如在165℃退火处理15分钟。

9.权利要求6-8任一项所述的制备方法，步骤S3中，所述活性层的制备方法为将活性层给体材料与受体材料溶解于卤代烃类溶剂(如氯苯)中加热处理；

优选地，所述活性层给体材料选自有机太阳能电池给体材料，例如PTB7-Th；所述活性层受体材料选自有机太阳能电池受体材料，例如IEICO-4F；所述活性层给体材料与活性层受体材料的质量比为(0.5-2.0):1.5，例如1:1.5；

所述加热的温度为30-100℃，例如60℃。

10.权利要求6-9任一项所述的制备方法，步骤S4中，所述旋涂的角速度可以为200-1800转/分钟，例如1000转/分钟；

步骤S4中，所述旋涂在惰性气体氛围中进行，例如在氮气环境中进行；

步骤S4中，所述退火处理的温度可以为100-200℃，例如160℃；

优选地，步骤S5中，所述旋涂的角速度为1000-7000转/分钟，例如4000转/分钟；

优选地，步骤S6中，所述蒸镀铝在真空蒸镀仓中进行。