[发明专利]一种柔性单组分有机太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性单组分有机太阳能电池，从下至上依次包括塑料支撑层、柔性电极层、电子传输层、单组分光活性层、空穴传输层和顶电极层；所述单组分光活性层材料为双缆聚合物，所述双缆聚合物为给体骨架和受体亲核试剂通过共价键连接的双缆聚合物；所述柔性电极层为阴极，所述顶电极层为阳极。

2.根据权利要求1所述的柔性单组分有机太阳能电池，所述塑料支撑层材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、透明聚酰亚胺、聚烯烃、聚硅烷、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的柔性单组分有机太阳能电池，所述塑料支撑层的厚度≤3μm。

4.根据权利要求1所述的柔性单组分有机太阳能电池，所述柔性电极层材料选自金属氧化物、掺杂金属氧化物、金属纳米线、导电聚合物或碳基材料。

5.根据权利要求1所述的柔性单组分有机太阳能电池，所述电子传输层材料包括但不限于ZnO、TiO₂、SnO₂、PFN、PFN-Br、PDNIO或其衍生物中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的柔性单组分有机太阳能电池，所述双缆聚合物的给体骨架为吡咯并吡咯二酮-苯并二噻吩型骨架、异靛蓝型骨架、噻吩并吡咯二酮-苯并二噻吩型骨架、聚酯基噻吩型骨架和苯并二噻吩二酮-苯并二噻吩型骨架中的一种；所述双缆聚合物的受体亲核试剂包括但不限于苝酰亚胺类亲核试剂或萘酰亚胺类亲核试剂。

7.根据权利要求1所述的柔性单组分有机太阳能电池，所述双缆聚合物包括但不限于以下结构：

8.权利要求1～7任意一项所述的柔性单组分有机太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：挑选一刚性基底，使其表面涂有粘附层；

步骤2：将塑料支撑层粘附于刚性基底表面，然后在塑料支撑层表面沉积透明导电电极材料，得到柔性电极层；

步骤3：在柔性电极层表面沉积电子传输层材料，得到电子传输层；

步骤4：在电子传输层表面沉积双缆聚合物溶液，退火处理，得到单组分光活性层；

步骤5：将空穴传输层材料沉积于单组分光活性层表面，得到空穴传输层；

步骤6：将顶层电极材料沉积于空穴传输层表面，得到顶电极层；

步骤7：剥离刚性基底。

9.根据权利要求8所述的柔性单组分有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，当塑料支撑层厚度小于3μm，步骤2中将塑料支撑层粘附于刚性基底表面具体方式为将塑料支撑层置于水面平整铺展，将带有黏附层的刚性基底从水面上或水面下缓慢提拉；然后将粘附有刚性基底的塑料支撑层进行洗涤烘干，放置于紫外臭氧清洗机中处理。

10.权利要求1～7任意一项所述的柔性单组分有机太阳能电池或权利要求8～9任意一项所述的柔性单组分有机太阳能电池的制备方法在太阳能转化技术领域中的应用。