[发明专利]利用含铁无机盐调控有机太阳能电池空穴传输层的方法

说明书

本发明公开了一种利用含铁无机盐调控有机太阳能电池空穴传输层的方法，包括对正置结构有机太阳能电池器件进行制备：在所述器件的透明电极基底上，由下至上依次设置阳极空穴传输层、光活性层、阴极电子传输层以及金属阳极层；其中，阳极空穴传输层、光活性层、阴极电子传输层均通过旋涂或刮涂工艺成膜；在制备阳极空穴传输层过程中，向阳极空穴传输层溶液中加入设定比例的硫酸亚铁。本发明能够切实有效提升电池光电转换效率，有效提升电池填充因子。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种利用含铁无机盐调控有机太阳能电池空穴传输层的方法。

背景技术

能源由于关乎国家的发展需求，使得世界各个国家对于能源技术的发展尤为重视，近年来，有机太阳能电池的研究工作不断地取得了很大的进展，这在科研界和光伏产业界引起巨大的关注与探索。

有机太阳能电池作为一种可持续能源，在解决日益严重的能源危机具有非常大的应用前景，有机太阳能电池具有成本低、能量回收期短、可制备柔性、半透明器件等优点，特别是其具有优秀的弱光性表现，可为智能工厂、物联网生态系统及便携式设备等提供电力支持，助力国家的产业升级。目前，如何进一步改善有机太阳能电池光电转换效率成为难题，因此，需要一种利用含铁无机盐调控有机太阳能电池空穴传输层的方法，能够解决以上问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供利用含铁无机盐调控有机太阳能电池空穴传输层的方法，能够切实有效提升电池光电转换效率，有效提升电池填充因子。

本发明的利用含铁无机盐调控有机太阳能电池空穴传输层的方法，包括：

对正置结构有机太阳能电池器件进行制备：

在所述器件的透明电极基底上，由下至上依次设置阳极空穴传输层、光活性层、阴极电子传输层以及金属阳极层；其中，阳极空穴传输层、光活性层、阴极电子传输层均通过旋涂或刮涂工艺成膜；

在制备阳极空穴传输层过程中，向阳极空穴传输层溶液中加入设定比例的硫酸亚铁。

进一步，所述阳极空穴传输层中空穴给体材料为窄带隙聚合物给体；所述阳极空穴传输层中电子受体材料为非富勒烯衍生物受体。

进一步，所述阳极空穴传输层溶液包括PEDOT:PSS；

在制备阳极空穴传输层过程中，向PEDOT:PSS中加入0.1-5％的硫酸亚铁。

进一步，所述透明电极基底包括透明衬底以及透明导电电极。

进一步，所述阴极电子传输层为具有电子传输能力或空穴阻挡能力的有机化合物或金属氧化物，阴极电子传输层膜层厚度范围为5～10nm。

进一步，所述金属阳极层中金属材料为金、银、铝中的一种。

进一步，采用溶液旋涂或刮涂制备厚度范围为30～50nm的有机材料界面薄膜。

进一步，所述界面薄膜在可见光区透光率大于90％。

进一步，所述窄带隙聚合物给体采用D18、PM6以及PM7中的一种。

进一步，所述非富勒烯衍生物受体采用Y6、N3、BTP-EC9及其衍生物中的一种。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种利用含铁无机盐调控有机太阳能电池空穴传输层的方法，采用无机盐硫酸亚铁加强有机太阳能电池空穴传输层的性能，采用含铁无机盐能有效促进电极对电荷的提取，降低部分能量损耗；有利于电荷的收集，增强短路电流密度，以及提高填充因子，明显提高器件效率。该方法建立在以有机材料为界面的电池器件，简单高效、操作易行、效果显著。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：