[发明专利]一种稀土络合物溶液和改性太阳能电池的制备方法

说明书

本发明公开了一种稀土络合物溶液和改性太阳能电池的制备方法，稀土络合物溶液的制备方法包括所述方法包括：将两种有机共轭小分子分别作为第一配体和第二配体，所述第一配体和所述第二配体与稀土氯化物溶液混合反应，得到稀土络合物溶液。改性太阳能电池的制备方法包括将稀土络合物溶液旋涂在太阳能电池的PET基底上，制备成改性太阳能电池。利用稀土络合物的荧光特性可以增大太阳能电池的光吸收强度，提高太阳能电池的光电转化效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种稀土络合物溶液和改性太阳能电池的制备方法。

背景技术

作为一种具有优异且独特的光、电、磁性能的材料，稀土材料具有十分重要的应用价值。其独特的电子层结构，是一般材料所无法比拟的。而其荧光强度高、发光范围窄的优势使得稀土在发光领域拥有者无可比拟的天然优势。由此，稀土材料被广泛应用于照明、显示和检测三大领域，伴随着稀土材料技术的日臻成熟，与稀土有关的工业生产和消费市场规模日益庞大。稀土化合物功能和应用技术的研究是21世纪材料发展的重要课题。发光是稀土化合物最突出的优势功能，稀土发光材料是稀土材料研究重要的发展方向。

而随着人类世界的不断发展，能源问题成为制约人类发展的一个主要因素。如何合理的利用自然资源成为一个亟待解决的问题。太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源，在化石能源日益枯竭、环境污染日益严重的今天，将太阳能转化为电能被视为是一个可以实现人类可持续发展的一条出路。而其中以无机半导体材料作为核心的太阳能电池发展迅速，占据了90%左右的太阳能电池市场，但由于其生产工艺复杂、成本高、制作耗能高等不足，制约了其大规模的使用和发展。而对于太阳能电池而言，则其制备工艺简单、成本较低、可弯曲度高，成为了新能源发展的又一热点。

对于太阳能电池而言，合成工艺简单，成本较低，与柔性聚合物基底结合生产可以获得柔性较高使得其应用领域更加广泛，但其稳定性差，容易老化，光电转换效率低下成为阻碍其大规模生产与应用的一个巨大障碍。改善太阳能电池稳定性，提高光电转化效率成为研究太阳能电池的关键。

稀土络合物特殊的光学性能则为解决这一关键问题提供了一条可行的解决方法，由于稀土自身独特的荧光特性，可以将原来太阳能电池活性层利用不到的如紫外区波长范围的光转换成稀土可吸收波长的光，可以在不增加太阳能电池光活性层厚度的情况下增加光吸收，从而增加太阳能电池的光电转化效率。目前，如何利用稀土络合物的荧光性能来提高太阳能电池的光电转化效率具有重要的研究价值，也为稀土络合物的应用开拓了新领域。

发明内容

本发明的目的在于改善太阳能电池效率低的缺点，通过将具有荧光特性的稀土络合物溶液旋涂在太阳能电池的PET基底上，利用稀土络合物的荧光特性增大太阳能电池的光吸收强度，提高太阳能电池的光电转化效率。

为此，本发明提供了一种稀土络合物溶液的制备方法，所述方法包括：将两种有机共轭小分子分别作为第一配体和第二配体，所述第一配体和所述第二配体与稀土氯化物溶液混合反应，得到稀土络合物溶液；所述稀土氯化物、所述第一配体、所述第二配体的摩尔比为1：3：1；所述稀土氯化物溶液为氯化铕溶液、氯化铽溶液、氯化铥溶液和氯化钆溶液中的一种，所述第一配体为2-噻吩甲酰三氟丙酮，所述第二配体为1-10菲罗啉。

本发明还提供了一种改性太阳能电池的制备方法，将所述的稀土络合物溶液旋涂在太阳能电池的PET基底上，制备成改性太阳能电池。