[发明专利]一种基于延迟荧光材料的双层有机太阳能电池及制备方法

权利要求书

1.一种基于延迟荧光材料的双层有机太阳能电池，其特征在于，包括自下而上依次设置的基底、阴极电极、电子传输层、活性层、激子补给层、空穴传输层和阳极电极，所述活性层为由给体材料和受体材料混合而成的体异质结材料，所述激子补给层包括延迟荧光材料；

所述双层有机太阳能电池的制备方法包括以下步骤：

步骤1：在基底上依次制备阴极电极、电子传输层和活性层；

步骤2：将延迟荧光材料溶于溶剂中，搅拌后得到延迟荧光材料的浓度为0.5～2g/L的激子补给层溶液；

步骤3：将激子补给层溶液在氮气环境下旋涂于活性层上，经80～120℃的热退火后，得到激子补给层；

步骤4：在激子补给层上依次制备空穴传输层和阳极电极，最终制得基于延迟荧光材料的双层有机太阳能电池。

2.根据权利要求1所述基于延迟荧光材料的双层有机太阳能电池，其特征在于，所述延迟荧光材料为APDC-DTPA、2CzPN、4CzIPN或4CzFCN，激子补给层的厚度为5～15nm。

3.根据权利要求1所述基于延迟荧光材料的双层有机太阳能电池，其特征在于，所述活性层中的给体材料为PBDB-T、PTB7-Th、PTO2、PM6、PM7或BTR-Cl，受体材料为N2200、IEICO-4F、IT-4F、Y6、BTP-eC9、PC₇₁BM或ITIC。

4.根据权利要求1所述基于延迟荧光材料的双层有机太阳能电池，其特征在于，所述体异质结材料中给体材料和受体材料的质量比为0.8～2.2:1，活性层的厚度为70～140nm。

5.根据权利要求1所述基于延迟荧光材料的双层有机太阳能电池，其特征在于，所述阴极电极为ITO；电子传输层为ZnO，厚度为20～30nm；空穴传输层为MoO₃，厚度为10nm；阳极电极为Ag、Al、Au或Cu，厚度为100～160nm。

6.根据权利要求1所述基于延迟荧光材料的双层有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤3中旋涂的条件为以3000～7000rpm的转速旋涂20～60s。

7.根据权利要求1所述基于延迟荧光材料的双层有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤1中制备活性层的具体步骤如下：

1)将质量比为0.8～2.2:1的给体材料和受体材料溶于溶剂中，搅拌后得到给体材料和受体材料的总浓度为10～25g/L的活性层溶液；

2)将活性层溶液旋涂于电子传输层上，经80～120℃的热退火后，得到活性层。