[发明专利]一种含有吡啶聚合物的光伏器件

说明书

本发明提供了一种含有吡啶聚合物的光伏器件，吡啶聚合物具有如式(1)所示的分子结构，该类材料以聚(2‑乙烯基吡啶)为核心，该电子传输材料具有较高的电子传输性能和透光性，优良的溶解性，良好的自组装性和稳定性，以及可溶液加工性，既可以作为全有机太阳能电池的电子传输材料，又可以作为钙钛矿太阳能电池的电子传输材料，在有机太阳能电池等光伏器件领域具有巨大的应用价值与发展潜力。

技术领域

本发明涉及光伏器件电子传输材料领域，特别是涉及一种含有吡啶聚合物的光伏器件。

背景技术

有机太阳能电池作为柔性可印刷太阳能电池的一种，由有机半导体材料构成太阳能电池的核心部分，具有原料来源广泛、柔韧性好、可溶液法处理、可印刷等优点。第一个有机太阳能电池是由Kearns和Calvin在1958年制备的，其主要材料为镁酞菁染料，染料层夹在两个功函数不同的电极之间，通过这个器件他们可以观测到200mV的开路电压，但是光电转换效率却非常低。现在应用最多的太阳能电池器件结构为“夹心式”结构，一般包含以下几个部分：(1)透明电极，通常为在可见光区吸收很弱的氧化物材料；(2)金属电极，通常为功函数与透明电极的能级相差较大的金属材料；(3)光敏活性层，吸收光能产生激子和载流子；(4)空穴和电子传输层，由于活性层和电极之间的势垒差导致了大量的电子与空穴的复合，因此在电极与活性层之间分别插入电子和空穴传输层，以提高激子分离效率，修饰电极表面，改善界面接触，提高空穴和电子在电极的收集效率。

然而，现有的电子传输材料稳定性差，延展性差，亟待解决。

发明内容

本发明针对现有的电子传输材料稳定性差和延展性差等缺陷，提供一种含有吡啶聚合物的光伏器件，通过提高电子传输材料的性能，来提高光伏器件的光电转换效率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：本发明提供了一种含有吡啶聚合物的光伏器件，包括电子传输层，所述电子传输层包括电子传输材料，所述电子传输材料含有如式(Ⅰ)所示的化合物：

其中，m为9-1000的自然数，n为0-1000的自然数；

R₁为以下结构中的任意一种：

R₂为以下结构中的任意一种：

其中，虚线表示基团的连接位置。

可选地，m的取值可以为10-1000，优选为250-500。

可选地，所述光伏器件还包括第一电极、第二电极，所述电子传输层至少部分地布置在所述第一电极、第二电极之间。

可选地，所述光伏器件还包括活性层、空穴传输层。

可选地，所述光伏器件的结构选自如下结构中的任一种：

1)所述第一电极上依次叠加所述电子传输层、活性层、空穴传输层、第二电极。

2)所述第一电极上依次叠加所述空穴传输层、活性层、电子传输层、第二电极。

可选地，所述活性层包含有电子供体。

可选地，所述电子供体选自有机半导体材料、钙钛矿材料中的至少一种。

可选地，所述有机半导体材料选自P3HT(3-己基噻吩的聚合物)、PTB7(CAS登录号：1266549-31-8)、PBDB-T(CAS登录号：1415929-80-4)中的一种。