[发明专利]一种稳定的有机太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种稳定的有机太阳能电池，其特征在于，包括衬底和有机太阳能电池元件，所述有机太阳能电池元器件从上到下依次包含透明阴极、电子传输层、修饰层、活性层、空穴传输层以及阳极，所述修饰层为C₆₀-SAM，所述电子传输层是通过C₆₀-SAM修饰层来修饰。

2.根据权利要求1所述一种稳定的有机太阳能电池，其特征在于，所述衬底为玻璃；所述透明阴极为ITO层，涂覆在衬底上；所述电子传输层为氧化锌, 厚度为30-40nm；所述修饰层为C₆₀-SAM，厚度为2-3nm；所述活性层为给体材料PTB7-th与受体材料IEICO-4F的混合物，厚度为100-110nm，所述给体材料PTB7-th与受体材料IEICO-4F之间的质量比为1：1.5-1.6；所述的空穴传输层为氧化钼，蒸镀厚度为8-12nm；所述的阳极为银，厚度为100-110nm。

3.制备权利要求1所述一种稳定的有机太阳能电池的方法，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ZnO前驱液旋涂于ITO层上作为电子传输层，转速为3000-4000rpm，厚度为25-30nm；然后190-210℃条件下热退火处理30-60min；

（3）将C₆₀-SAM溶液旋涂在氧化锌电子传输层上，转速2000-4000rpm，厚度为2-4nm；然后90-100℃条件下热退火处理10-15min；

（4）将给体材料PTB7-th与受体材料IEICO-4F按照1:1.5-1.6的质量比进行混合，溶于有机溶剂中，升温，在150-200转/分钟速率下搅拌10-12h，配制成PTB7-th和IEICO-4F的混合物溶液，然后将PTB7-th和IEICO-4F的混合物溶液以1000-2000转/分钟速率旋涂在C₆₀-SAM修饰层上，得到厚度为100-110nm的活性层；

（5）在活性层上蒸镀氧化钼，形成厚度为8-12nm的空穴传输层；

（6）在氧化钼空穴传输层上蒸镀厚度为90-100nm的银电极作为阳极。

4.根据权利要求3所述一种稳定的有机太阳能电池制备方法，其特征在于，步骤（4）所述有机溶剂包括氯苯溶剂和邻二甲苯溶剂。

5.根据权利要求4所述一种稳定的有机太阳能电池制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为氯苯溶剂时，PTB7-th和IEICO-4F按照1：1.5-1.6的质量比加入氯苯溶剂中，混合物的浓度范围为17~18.5mg/ml, 升温为50-55℃，在150-200转/分钟速率下搅拌10-15h；有机溶剂为邻二甲苯溶剂时，PTB7-th和IEICO-4F按照1：1.5-1.6的质量比加入邻二甲苯溶剂中，混合物的浓度范围为17~18.5mg/ml, 升温为80-85℃，在150-200转/分钟速率下搅拌10-15h。

6.根据权利要求3所述一种稳定的有机太阳能电池制备方法，其特征在于，步骤（2）所述ZnO前驱液旋涂在ITO层上，其中ZnO前驱液的制备方法，具体为：将醋酸锌颗粒溶解于单甲醚溶剂后，加入乙醇胺溶剂，醋酸锌固体、单甲醚溶剂、乙醇胺溶剂三者的比例为1:10：275-280（g:ml:μl），然后50-60℃下以150-200转/分钟速率搅拌12-14h。

7.根据权利要求3所述一种稳定的有机太阳能电池制备方法，其特征在于，步骤（3）所述C₆₀-SAM溶液的制备方法，包括将6-7mg的C₆₀-SAM固体溶于4-5ml的氯苯和四氢呋喃的混合溶剂中，所述混合溶剂中氯苯和四氢呋喃的体积比为2：1，C₆₀-SAM溶液的浓度范围为1.4-1.5mg/ml, 所述混合溶剂中，氯苯和四氢呋喃的体积比为2:1-1:1，50-60℃下以150-200转/分钟下搅拌12-14h，然后用直径为0.45微米滤头过滤取滤液。

8.根据权利要求7所述一种稳定的有机太阳能电池制备方法，其特征在于，所述滤头的直径为0.45微米。