[发明专利]半透明有机太阳能电池及其制法与在光伏农业大棚中的应用

权利要求书

1.一种半透明有机太阳能电池，包括依次层叠的衬底、透明阳极、空穴传输层、活性层、电子传输层以及透明阴极，其特征在于，所述活性层为基于有机聚合物52充当给体、非富勒烯小分子IEICO-4F与富勒烯PC₇₁BM充当受体的二元或三元体系，所述有机聚合物J52、非富勒烯小分子IEICO-4F、富勒烯PC₇₁BM的质量比为1:(0～1.5):(0～1.5)，所述活性层厚度为90～100nm。

2.根据权利要求1所述的一种半透明有机太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层为PEDOT:PSS，厚度为30～50nm。

3.根据权利要求1所述的一种半透明有机太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层为PFN-Br，厚度为5～7nm。

4.根据权利要求1所述的一种半透明有机太阳能电池，其特征在于，所述衬底为玻璃。

5.根据权利要求1所述的一种半透明有机太阳能电池，其特征在于，所述透明阳极为ITO层，涂覆于衬底上。

6.根据权利要求1所述的一种半透明有机太阳能电池，其特征在于，所述透明阴极为Ag，厚度为10～100nm。

7.根据权利要求1所述的一种半透明有机太阳能电池，其特征在于，所述透明阴极的厚度为15nm；所述活性层的厚度为100nm。

8.一种半透明有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)清洗涂覆有ITO层的玻璃衬底并干燥；

(2)将PEDOT:PSS溶液旋涂于ITO层上作为空穴传输层，厚度为30～50nm；旋涂后置于140～160℃加热台退火处理15～20min；

(3)将给体材料有机聚合物J52、受体材料IEICO-4F及PC₇₁BM按照质量比进行混合并溶于溶剂中，配制成混合溶液；然后将混合溶液旋涂于PEDOT:PSS空穴传输层上，得到厚度为90～100nm的J52:IEICO-4F:PC₇₁BM活性层；所述有机聚合物J52、非富勒烯小分子IEICO-4F、富勒烯PC₇₁BM的质量比为1:(0～1.5):(0～1.5)；

(4)将PFN-Br固体溶于甲醇溶剂中，配制成浓度为0.4～0.5mg/mL的溶液；然后将溶液旋涂于J52:IEICO-4F:PC₇₁BM活性层上，形成厚度为5～7nm的PFN-Br电子传输层；

(5)在PFN-Br电子传输层上蒸镀厚度为10～100nm的Ag透明阴极。

9.根据权利要求8所述的一种半透明有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述旋涂的速率为3200～3500rpm；

步骤(3)所述溶剂为体积比为0.5/99.5～1/99的1,8-二碘辛烷/氯苯溶剂；旋涂速率为1000～1200rpm；

步骤(4)所述旋涂的速率为2000～2200rpm。

10.权利要求1所述的半透明有机太阳能电池在光伏农业大棚中的应用。