[发明专利]基于渐变混合活性层为衔接层有机薄膜太阳能电池

摘要

本发明公开了一种基于渐变混合活性层为衔接层有机薄膜太阳能电池及其制备方法，采用正型结构，从下到上依次为透明衬底、透明阳极电极、阳极修饰层、给体材料层、衔接层一、双极性材料层、衔接层二、受体材料层、电子缓冲层和阴极电极，衔接层一是由P型材料和双极性材料互相混合形成，衔接层二是由双极性材料和N型材料互相混合形成，其中，衔接层的浓度梯度皆由41到14，本发明利用P型、N型、双极性材料互相混合，在P/双极性/N型结构的活性层之间形成渐变的衔接层，形成良好的能级梯度，吸收不同波段的光，同时提高了活性层各层之间的衔接度和形貌，使器件的成膜效果变强，提高了器件的光生电流并最终大大提高器件光吸收效率，提高太阳能电池的转化效率。

主权项

一种基于渐变混合活性层为衔接层有机薄膜太阳能电池，采用正型结构，从下到上依次为透明衬底、透明阳极电极、阳极修饰层、给体材料层、衔接层一、双极性材料层、衔接层二、受体材料层、电子缓冲层和阴极电极，衔接层一是由P型材料和双极性材料互相混合形成，衔接层二是由双极性材料和N型材料互相混合形成；其特征在于，衔接层一中P型材料和双极性材料的混合比例从4:1逐渐变化成1:4，其厚度为（90‑3X）/2 nm；双极性材料层的厚度为X nm；衔接层二中双极性材料和N型材料的混合比例从4:1逐渐变化成1:4，其厚度为（90‑3X）/2 nm；受体材料的厚度为X nm，其中X的取值为20～30；P型材料为：聚（3‑己基噻吩）、聚(2‑甲氧基‑5‑(2‑乙基己氧基)‑1,4‑亚苯基乙撑)、聚[[9‑(1‑辛基壬基)‑9H‑咔唑‑2,7‑二基]‑2,5‑噻吩二基‑2,1,3‑苯并噻二唑‑4,7‑二基‑2,5‑噻吩二基]、聚苯乙烯撑系列材料、聚噻吩系列材料或基于芳环并噻二唑基团的给体材料中的一种或它们的混合；N型材料为：富勒烯衍生物、BBL、PTPTB或含芘酰亚胺聚合物中的一种或它们的混合；双极性材料是亚酞菁。