[发明专利]一种聚合物太阳能电池活性层的制备方法

摘要

一种聚合物太阳能电池活性层的制备方法，涉及太阳能电池。提供一种通过静电纺丝和雾化，可显著提高光线的利用效率，制备V型、宽吸收光谱的聚合物太阳能电池活性层的制备方法。制备作为活性层溶液的给体材料溶液和受体材料溶液；制备装置准备；在V型收集板的V型槽的一个侧面制备给体材料层；在V型收集板的V型槽的一个侧面制备共混层的纤维膜基底；在V型收集板的V型槽的另一个侧面制备给体材料层；在V型收集板的V型槽的另一个侧面制备共混层的纤维膜基底；制备共混层及受体材料层。操作便捷，可实现这种V型、宽吸收光谱的聚合物薄膜太阳能电池活性层的快速制备。

主权项

一种聚合物太阳能电池活性层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）制备作为活性层溶液的给体材料溶液和受体材料溶液将2种给体材料分别溶于给体材料溶剂中；将受体材料溶于受体材料溶剂中，均进行搅拌，分别获得均匀、粘稠的作为静电喷雾的活性层溶液，即2种给体材料溶液和1种受体材料溶液，然后在室温下静置备用；2）制备装置准备制备装置包括供液装置、喷头、高压电源和V型收集板等；在供液装置中装入活性层溶液，供液装置的进给速度可调；V型收集板放置于喷头的正下方且接地，V型收集板的V型槽朝上；3）在V型收集板的V型槽的一个侧面制备给体材料层供液装置内装入的溶液为其中1种给体材料溶液，供液速度调整稳定后，打开高压电源对喷头施加高压；V型收集板与水平面成倾角放置，使喷头悬挂的液滴在高压电场的作用下形成泰勒锥，泰勒锥尖快速喷射出雾化的超细小液滴，喷射的液滴在V型收集板的V型槽的一个侧面收集后，形成均匀的一层薄膜，该薄膜为给体材料层；通过控制实验时间，薄膜厚度可控；4）在V型收集板的V型槽的一个侧面制备共混层的纤维膜基底向上竖直移动V型收集板，缩短V型收集板与喷头之间至设定距离，喷头悬挂的液滴在高压电场的作用下形成泰勒锥，从锥尖快速喷射出纤维，喷射的纤维在V型收集板的另一个侧面收集后，溶剂快速挥发，在V型收集板的V型槽的另一个侧面形成纳米网状多孔结构的共混层的纤维膜基底；5）在V型收集板的V型槽的另一个侧面制备给体材料层将供液装置内装入另1种给体材料溶液，向下竖直方向移动V型收集板至设定距离，将V型收集板的位置调整为与步骤3）中V型收集板所处位置对称的位置，供液速度调整稳定后，打开高压电源对喷头施加高压；喷头溶液锥尖快速喷射出超细小液滴落在V型槽的另一侧面，并形成均匀的一层薄膜，该薄膜为另1种给体材料层，通过控制实验时间，薄膜厚度可控；6）在V型收集板的V型槽的另一个侧面制备共混层的纤维膜基底向上竖直移动V型收集板，缩短收集板与喷头距离至设定距离，喷头悬挂的液滴在高压电场的作用下形成泰勒锥，从锥尖快速喷射出纤维，喷射的纤维在V型收集板的V型槽的另一侧面收集后，溶剂快速挥发，即在V型收集板的V型槽的另一个侧面形成纳米网状多孔结 构的共混层的纤维膜基底；7）制备共混层及受体材料层将供液装置内装入的溶液换为受体材料溶液，供液装置供液速度稳定后，打开高压电源对喷头施加高压；喷头悬挂的液滴在高压电场的作用下被拉扯成泰勒锥，并从泰勒锥尖快速喷射出超细液滴，V型收集板水平放置，喷射的液滴在收集板的V型槽的两侧面收集后，溶剂快速挥发，在V型收集板的V型槽的二个侧面均形成包埋微纳米网状多孔结构纤维膜基底的纳/微米颗粒，得到给体材料与受体材料互混在一起的共混层；继续喷射，在所述共混层上覆盖一层均匀的受体材料层；即得到本发明所述聚合物太阳能电池活性层。