[发明专利]一种ZnO薄膜为界面层的有机光伏器件的制备方法

权利要求书

1.一种ZnO薄膜为界面层的有机光伏器件的制备方法，所述有机光伏器件为有机太阳能电池，制备依次包括ITO导电基板预处理、界面层1制备、活性层制备、界面层2制备、顶电极层制备，其特征在于：所述界面层1为电子传输层，界面层1制备具体是称取金属Zn粉末溶解于混合液中，经充分搅拌、陈化制得前驱液，将前驱液旋涂于ITO导电基板上制得湿膜，然后进行退火处理；所述混合液是由质量浓度为25~28%氨水、30%的双氧水与去离子水按照体积比为1~1.5:0.05~0.95:0.1~ 0.5配制而成；所述Zn粉与混合液的质量体积比为12~20mg/ml。

2.如权利要求1所述的一种ZnO薄膜为界面层的有机光伏器件的制备方法，其特征在于：所述搅拌具体是在17~25℃温度下搅拌12h，搅拌速率为300~600 rpm。

3.如权利要求1所述的一种ZnO薄膜为界面层的有机光伏器件的制备方法，其特征在于：所述旋涂是在1500~3500rpm转速下旋涂30~60s，制得湿膜，退火是在150~240℃下进行，时间为10min~60min。

4.如权利要求1所述的一种ZnO薄膜为界面层的有机光伏器件的制备方法，其特征在于：所述ITO导电基板预处理具体是将ITO导电基板浸入含有洗涤剂的去离子水中，超声清洗15min，用酒精湿润的无尘布轻轻搓揉基板，除去表面灰尘、油脂和离子污物杂质，然后分别在去离子水、丙酮、无水乙醇和异丙醇溶剂中超声清洗10-15min，在80-90℃下干燥20-30min。

5.如权利要求1所述的一种ZnO薄膜为界面层的有机光伏器件的制备方法，其特征在于：所述活性层为由有机给体材料和有机受体材料组成的有机聚合物，所述有机给体材料为共轭聚合物包括但不限于PBDB-T、PBDB-T-2Cl、P3HT、PCPDTBT、PTB7或PTB7-Th，有机受体材料为富勒烯衍生物包括但不限于：PC₆₁BM、PC₇₁BM、ICBA、N2200、ITIC或IT4F，有机给体材料与有机受体材料混合质量比按1:1或1:1.5方式进行配制。

6.一种ZnO薄膜为界面层的有机光伏器件的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：

（1）、将ITO导电基板浸入含有洗涤剂的去离子水中，超声清洗15min，用酒精湿润的无尘布轻轻搓揉基板，除去表面灰尘、油脂和离子等污物杂质，然后分别在去离子水、丙酮、异丙醇溶剂中超声清洗10-15min，在80-90℃下干燥20-30min；

（2）、称取金属Zn粉末溶解于由质量浓度为28%的氨水、质量浓度为30%的双氧水和去离子水组成的混合溶液中，在17~25℃下以300~600rpm速率充分搅拌溶解10-12h，再进行陈化2h得前驱液，其中金属粉末与水的质量体积比在12~20 mg/ml，混合液中氨水、双氧水和去离子水按体积比为1~1.5:0.05~1.5:0.1~ 0.5配制；将制备好的前驱液通过旋涂方式于ITO基板表面制备湿膜，然后在150~240℃下退火，时间为20~60min；其中旋涂是1500~3500rpm转速下旋涂30~60s，薄膜厚度为30-40nm；

（3）、在ZnO薄膜表面旋涂制备活性层，活性层由为有机给体材料和有机受体材料组成的有机聚合物，上述有机给体材料为共轭聚合物包括但不限于PBDB-T、PBDB-T-2Cl、P3HT、PCPDTBT、PTB7或PTB7-Th，有机受体材料为富勒烯衍生物包括但不限于：PC₆₁BM、PC₇₁BM、ICBA、N2200、ITIC或IT4F，给体材料与受体材料混合质量比为1:1或1:1.5；

（4）、将制备了活性层的基板置于真空蒸镀舱中，依次蒸镀MoO₃界面层2和Ag电极层，厚度分别控制在8 nm和100 nm。