[发明专利]有机光伏模组的制备方法

说明书

本发明提供一种有机光伏模组的制备方法，属于有机光伏电池领域。该方法先在透明导电层，或者在透明导电层和沉积在透明导电层上的第一界面层上形成图案化的透明电极，得到分割线P1；然后在第一界面层上沉积光敏层，然后使用尖锐器械在光敏层上进行机械刮划，得到分割线P2；最后在光敏层上沉积第二界面层和顶电极，使用尖锐器械在顶电极表面进行机械刮划，形成分割线P3，得到有机光伏模组。本发明通过尖锐器械刮划有机太阳电池器件的功能层薄膜实现分割线，并且利用各功能层材料抗刮划能力的差异，通过控制刮划的过程参数，实现在刮划特定薄膜的同时不损伤下层功能层薄膜的效果，实现模块连接结构和有机光伏模组器件。

技术领域

本发明属于有机光伏电池领域，具体涉及一种有机光伏模组的制备方法。

背景技术

有机太阳电池具有轻、薄、柔和可溶液加工等特点，应用前景广阔，备受人们的关注。在制备大面积有机太阳电池的过程中，通常需要制备具有串联结构的有机光伏模组，以此来减小透明电极带来的能量损失，并提高整体电池的输出电压。光伏模组的制备方法，是指在有机光伏电池各功能层沉积过程中，对特定功能层薄膜进行图案化处理，构建模块之间连接结构的过程。

目前，有机光伏模组通常基于掩膜板、狭缝挤出、喷墨打印或激光刻蚀等技术制备。然而，这些制备方法大多存在设备成本高、工艺复杂、加工尺寸有限或者精度不足等问题。比如，激光刻蚀方法具有精度高、加工速度快等优势，但是为了保证加工精度和加工质量，通常需要采用价格昂贵的超快速激光(皮秒或飞秒激光)设备来实现。通过掩膜板制备有机光伏模组的方法具有成本较低、工艺简单等优势，但是其加工精度有限，有机光伏模组的死区面积宽度一般大于1mm。

发明内容

本发明的目的在于克服现有模组制造技术中加工成本和加工精度不可兼得的问题，提出一种有机光伏模组的制备方法，以较低成本实现高精度的有机光伏模组器件。

本发明提供一种有机光伏模组的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、在透明电极上制备分割线P1

通过激光刻蚀、喷墨打印、光刻法、掩膜板法和尖锐器械在透明导电层，或者在透明导电层和沉积在透明导电层上的第一界面层上形成图案化的透明电极，得到分割线P1；

所述的透明导电层下方设置基底；

所述的透明导电层材料为氧化铟锡(ITO)、掺氟二氧化锡(FTO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、银纳米线(AgNWs)、碳纳米管(CNTs)或石墨烯；

所述的第一界面层材料为聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、醋酸镍、碳酸铯、三氧化钼、氟化锂(Li)、氧化锌(ZnO)、聚[9,9-二辛基芴-9,9-双(N,N-二甲基胺丙基)芴](PFN)、PDIN或PDINO；

所述分割线P1的宽度为1-1000μm，相邻分割线的间距为1-20mm，分割线P1的形状为直线或不规则曲线，相邻分割线不相交；

步骤二：在光敏层表面刮划形成分割线P2

在第一界面层上沉积光敏层，然后使用尖锐器械在光敏层上进行机械刮划，得到分割线P2；所述的尖锐器械的尖端直径或宽度为5-500μm，刮划时使用的压力为0.01-5N，刮划时的速度为0.1-500mm s^-1；

所述的光敏层由一种或多种给体材料与一种或多种受体材料匹配构成；

所述分割线P2的宽度为5-200μm，其边沿与相邻的分割线P1的边沿间距为5-100μm，分割线P2的形状为直线或不规则曲线，相邻分割线不相交；

步骤三：在顶电极表面刮划形成分割线P3