[发明专利]一种基于碳纳米管的柔性太阳能电池材料及制备方法在审
申请号: | 201811286470.3 | 申请日: | 2018-10-31 |
公开(公告)号: | CN109449296A | 公开(公告)日: | 2019-03-08 |
发明(设计)人: | 张挥球;毛久燕 | 申请(专利权)人: | 浙江海洋大学 |
主分类号: | H01L51/42 | 分类号: | H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48 |
代理公司: | 杭州杭诚专利事务所有限公司 33109 | 代理人: | 尉伟敏 |
地址: | 316100 浙江省舟山市普陀区普*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 柔性太阳能电池 碳纳米管 制备 光电转化效率 聚乙二醇修饰碳纳米管 载流子 有机太阳能电池材料 太阳能电池材料 乙烯二氧噻吩 导电高分子 导电胶体 导电结构 光利用率 商业应用 掺入 长链 导电 互穿 偶氮 涂覆 聚合 迁移 网络 | ||
1.一种基于碳纳米管的柔性太阳能电池材料,其特征在于,所述柔性太阳能电池材料经有机高分子修饰碳纳米管形成碳纳米管胶体,然后掺入导电的聚3,4-乙烯二氧噻吩PEDOT得到导电胶体后涂膜制成。
2.根据权利要求1所述的基于碳纳米管的柔性太阳能电池材料,其特征在于,所述有机高分子为偶氮聚乙二醇。
3.根据权利要求1所述的基于碳纳米管的柔性太阳能电池材料,其特征在于,所述PEDOT由3,4-乙烯二氧噻吩EDOT在碳纳米管胶体中经氧化聚合法原位聚合而成。
4.一种如权利要求1至3任一所述的基于碳纳米管的柔性太阳能电池材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将碳纳米管、偶氮聚乙二醇和甲苯溶剂混合均匀,然后冻融循环脱气,再置于密封管中真空密封,然后112~130℃加热密封管18~30h,旋转蒸发脱除甲苯得到碳纳米管胶体;
(2)室温下调节水的pH值至1~4,然后加入三氯化铁溶解得到氯化铁饱和溶液,加入1~1.5倍水体积的甲苯萃取90~120min,分离得到氧化剂萃取液;
(3)向碳纳米管胶体中加入氧化剂萃取液、EDOT液体,室温搅拌24~36h,然后真空旋转蒸发甲苯,得到导电胶体碳纳米管-聚乙二醇/PEDOT;
(4)将导电胶体经旋转涂膜机按1000~2000r/min速度涂覆在模板上,然后60~65℃干燥3~4天得到柔性太阳能电池材料。
5.根据权利要求4所述的基于碳纳米管的柔性太阳能电池材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中碳纳米管、偶氮聚乙二醇的质量比为1:1~1.5。
6.根据权利要求4或5所述的基于碳纳米管的柔性太阳能电池材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中冻融循环过程2~5次,每次冻融循环过程如下:将混合物在液氮下凝结成固体,然后抽取真空至真空度0.06~0.08MPa,并保持真空冷冻状态8~15min,再置于常温水中解冻至无固体物质。
7.根据权利要求4所的基于碳纳米管的柔性太阳能电池材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中碳纳米管胶体、氧化剂萃取液和EDOT液体的质量体积比为1000mg:6.4~9.6mL:0.29~0.43mL。
8.根据权利要求4所述的基于碳纳米管的柔性太阳能电池材料的制备方法,其特征在于,旋转蒸发甲苯的温度为55~65℃、真空度为0.06~0.08MPa。
9.根据权利要求4所述的基于碳纳米管的柔性太阳能电池材料的制备方法,其特征在于,所述模板为微孔模板,微孔孔径为5~50μm。
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