[发明专利]一种基于聚芴阴极界面自组装阳极等离子体共振效应的有机太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明属于聚合物太阳能电池技术领域，具体涉及一种基于聚芴阴极界面自组装阳极等离子体共振效应的有机太阳能电池及其制备方法，该方法利用具有高导电率的两亲性聚芴材料作为阴极传输层，利用其自组装提高与ITO的界面接触，代替传统TiO2、ZnO等无机传输层，减小界面复合，提高有机太阳能性能；同时，利用真空蒸镀的方法直接在活性层上蒸镀一层金纳米粒子，利用其表面等离子体效应，增加对光的散射，增加光程，进而提高对光的利用率，从而提高器件的性能。这种方法利有效提高有机太阳能电池的效率，为未来纳米压印以及有机太阳能电池的发展有很大借鉴意义。

主权项

一种基于聚芴阴极界面自组装阳极等离子体共振效应的有机太阳能电池，从下至上依次由ITO导电玻璃衬底、电子传输层、PCDTBT:PCBM活性层、MoO3空穴传输层和Ag阳极组成，其特征在于：利用具有高导电率的两亲性聚芴材料PDHF‑Cl作为电子传输层，利用真空蒸镀的方法在PCDTBT:PCBM活性层上蒸镀金纳米粒子；且电子传输层是由如下步骤制备得到，a，ITO表面羟基化处理将ITO导电玻璃放入烧杯中，分别用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗20～30分钟，清洗后用氮气吹干；将该ITO导电玻璃衬底浸入0.5～1.5mg/mL的KOH的甲醇溶液中浸泡10～30h，对其进行羟基化处理，使ITO导电玻璃衬底表面悬挂一层OH；b，自组装界面制备将聚芴PDHF‑Cl溶解在四氢呋喃溶剂中配制成500～1500PPM的溶液，接着将所得PDHF‑Cl溶液利用旋转涂敷法旋涂在羟基化处理的ITO导电玻璃衬底表面，旋涂速度为1000～2000rpm；然后将带有PDHF‑Cl的ITO导电玻璃衬底在70～110℃条件下退火10～20min；退火过程中PDHF‑Cl分子中的Cl将会与ITO表面的OH发生自组装，即在ITO导电玻璃衬底表面上制得PDHF‑Cl电子传输层，厚度为10～30nm。