[发明专利]量子点修饰的双体异质结有机太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种量子点修饰的双体异质结有机太阳能电池，包括阳极、阴极，以及设置在阳极和阴极之间的功能层，其特征在于，所述功能层包括第一有机体异质结层、第二有机体异质结层以及位于所述第一有机体异质结层与第二有机体异质结层之间的量子点修饰层；

所述功能层还可包括空穴传输层、空穴阻挡层、电子传输层中的一种或几种；

所述量子点修饰层的材料包括无机化合物纯核型量子点材料、无机化合物核/壳型量子点材料、钙钛矿量子点材料；所述量子点修饰层为厚度1～100nm的薄膜；

所述无机化合物纯核型量子点材料包括CdS、CdSe、CdTe、InAs、InP、PbS、PbSe、CuInS₂、Ag₂S、Bi₂S₃、Sb₂S₃；

所述无机化合物核/壳型量子点材料包括CdSe/CdS、CdSe/CdZnS、InP/ZnS；

所述钙钛矿量子点材料包括CsPbI₃量子点、FAPbBr₃量子点。

2.根据权利要求1所述的一种量子点修饰的双体异质结有机太阳能电池，其特征在于，所述量子点修饰层为厚度1～100nm的薄膜，量子点粒径大小为3～20nm。

3.根据权利要求1所述的一种量子点修饰的双体异质结有机太阳能电池，其特征在于，所述第一有机体异质结层、第二有机体异质结层中均包含两种及两种以上有机物组分，所述有机物组分为聚合物及小分子材料，包括PDPP3T、IEICO-4F、ITIC-F、PCBM、PBDB-T-SF、PTB7-TH，所述第一有机体异质结层、第二有机体异质结层中的有机物组分以任意比例混合。

4.根据权利要求1所述的一种量子点修饰的双体异质结有机太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层为包括PEDOT:PSS、CuSCN、CuI、NiOx、MoO₃、spiro-OMeTAD中的任一种。

5.根据权利要求1所述的一种量子点修饰的双体异质结有机太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层为包括富勒烯及其衍生物、TiO₂、ZnO、SnO₂中的任一种。

6.根据权利要求1所述的一种量子点修饰的双体异质结有机太阳能电池，其特征在于，所述空穴阻挡层为包括C₆₀，ZnO，BCP，Al₂O₃的任一种。

7.根据权利要求1所述的量子点修饰的双体异质结有机太阳能电池，其特征在于，所述阴极、阳极为ITO、FTO、金、银、铝电极、银纳米线、导电高分子薄膜的任两种。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种量子点修饰的双体异质结有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对溅射有阴极的玻璃基底进行清洗、干燥，再进行UV处理15min；

S2：在经过臭氧处理之后的阴极上旋涂一层电子传输层；

S3：分别将有机物组分中的任意两种按任意质量比溶解在二氯苯溶液中，搅拌，得到第一有机体异质结层前驱体溶液，将已经旋涂了电子传输层的玻璃基底旋涂所述第一有机体异质结层前驱体溶液；

S4：将已经旋涂了第一有机体异质结层的玻璃基底和钙钛矿量子点材料前驱体溶液预热，在玻璃基板表面旋涂所述钙钛矿量子点前驱体溶液；

S5：分别将有机物组分中的任意两种按任意质量比溶解在二氯苯溶液中，搅拌，得到第二有机体异质结层前驱体溶液，将已经旋涂了量子点层的玻璃基板旋涂所述第二有机体异质结层前驱体溶液；

S6：将玻璃基板转移至真空蒸镀设备，蒸镀一层空穴传输层，转移至外部冷却；

S7：再将玻璃基板转移至真空蒸镀设备，蒸镀一层阳电极，即得到量子点修饰的双体异质结有机太阳能电池；

S8：测试器件的电流-电压特性。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述阳极、功能层和阴极是通过真空蒸镀、离子团束沉积、离子镀、直流溅射镀膜、RF溅射镀膜、离子束溅射镀膜、离子束辅助沉积、等离子增强化学气相沉积、高密度电感耦合式等离子体源化学气相沉积、触媒式化学气相沉积、磁控溅射、电镀、旋涂、浸涂、喷墨打印、辊涂、LB膜中的一种或者几种方式而形成。