[发明专利]一种金属酞菁/碳60复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明属于复合薄膜技术领域，公开了一种金属酞菁/碳60复合薄膜的制备方法，包括：将金属酞菁溶液分别旋涂在基底上并进行退火处理，得到金属酞菁薄膜；在基底上旋涂聚(3,4‑亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)后旋涂碳60溶液，并将其进行退火处理，得到聚(3,4‑亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)/碳60复合薄膜，然后将聚(3,4‑亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)/碳60复合薄膜放入去离子水中进行溶解，剥离出碳60薄膜；再将碳60薄膜转移到金属酞菁薄膜上，得到金属酞菁/碳60复合薄膜。本发明制备方法简单，可大面积转移碳60薄膜，且对设备要求不高，制备得到的金属酞菁/碳60复合薄膜连续性好，不易短路。

技术领域

本发明涉及复合薄膜技术领域，尤其是一种金属酞菁/碳60复合薄膜及其制备方法。

背景技术

小分子体异质结太阳能电池主要用酞菁铜(CuPc)或酞菁锌(ZnPc)作为施主材料，碳60(C60)作为受主材料。现有技术为采用一般旋涂法制备小分子复合薄膜，但由于ZnPc和CuPc一般在溶液中溶解度低，一般旋涂法制备的CuPc薄膜和ZnPc薄膜粗糙度较大，旋涂C60溶液后不能将其填平，这样的小分子复合薄膜制备的器件很容易短路。所以，现在一般都采用蒸镀法将这些施主和受主材料蒸镀到薄膜基片上，而蒸镀法一般要求高真空的条件，对所需的实验设备要求较高；同时，蒸镀过程中只有小部分材料被蒸镀到薄膜基片上，大部分材料都被遗留在设备腔体里，极其浪费材料。为了节约成本，便于高质量小分子太阳能电池的大面积生产，需要提供一种新的方法来制备小分子薄膜。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属酞菁/碳60复合薄膜及其制备方法，制备的金属酞菁/碳60复合薄膜连续性好，不易造成短路。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种金属酞菁/碳60复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将金属酞菁溶于溶剂中，得到金属酞菁溶液，所述金属酞菁为酞菁铜或酞菁锌；

2)将所述金属酞菁溶液旋涂在基底上并进行退火处理，得到金属酞菁薄膜；

3)将碳60溶解在有机溶剂中，得到碳60溶液；

4)在基底旋涂聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)后旋涂所述碳60溶液，退火处理，得到聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)/碳60复合薄膜；

5)将步骤4)得到的聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)/碳60复合薄膜放入去离子水中溶解并剥离出碳60薄膜；

6)将碳60薄膜转移到步骤2)得到的金属酞菁薄膜上，得到金属酞菁/碳60复合薄膜。

优选的，步骤1)中所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。

优选的，步骤1)中所述金属酞菁溶液的浓度为20g/L。

优选的，步骤2)中所述旋涂的速率为2000rpm/s。

优选的，所述基底选自氧化铟锡薄膜或玻璃片。

优选的，步骤3)所述有机溶剂为氯苯。

优选的，步骤3)所述碳60溶液的浓度为20g/L。

优选的，所述步骤4)中旋涂聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)的速率为3000rpm/s，旋涂碳60溶液的速率为1000rpm/s。

优选的，所述退火处理的温度为100℃，退火处理的时间为10min。

本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的金属酞菁/碳60复合薄膜。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：