[发明专利]一种太阳能电池板的制备方法

摘要

本发明涉及一种太阳能电池板的制备方法，是针对太阳能电池光转换效率低、稳定性差的情况，采用导电玻璃ITO做阳极层，有色金属铝做阳极层，增设了阴极缓冲层，先配制碳点、氧化锌前驱体溶液，通过旋涂、蒸镀阴极缓冲层、有机活性层、阳极缓冲层、金属阳极层，制得太阳能电池板，提高了太阳能电池板对电子的提取和传输能力，降低了器件的阻抗，能量转换效率高，稳定性好，此制备方法工艺先进，数据精确翔实，是先进的用碳点、氧化锌做阴极缓冲层的太阳能电池板的制备方法。

主权项

1.一种太阳能电池板的制备方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：碳点、聚{4,8双[(2乙基己基)氧]苯并二噻吩‑[3‑氟‑2[2‑乙基己基羧酸酯]噻吩[3,4‑b]噻吩、[6,6]‑苯基C₇₁丁酸甲酯、三氧化钼、银、氯苯、3‑十八烷基‑2‑[3‑(3‑十八烷基‑2(3H)‑苯并恶唑‑2‑亚基)‑1‑丙烯‑1‑基]苯并恶唑高氯酸盐、导电玻璃、乙醇胺、乙酸锌、2‑甲氧基乙醇、异丙醇、无水乙醇、去离子水，其准备用量如下：以克、毫升、毫米为计量单位太阳能电池板的制备方法：太阳能电池板为6层结构，第1层为导电透光玻璃层，第2层为阴极层，即ITO层，第3层为阴极缓冲层，即碳点、氧化锌层，第4层为有机活性层，第5层为阳极缓冲层，第6层为金属阳极层，即银层；⑴预处理导电透光玻璃①去离子水清洗：将导电透光玻璃置于玻片支架上，将支架置于烧杯中，加入去离子水150mL，然后置于超声波分散仪上，进行超声清洗，超声波频率40KHz，超声清洗时间30min；②无水乙醇清洗：将玻片支架及其上的导电透光玻璃置于另一烧杯中，加入无水乙醇150mL，然后置于超声波分散仪上，进行超声清洗，超声波频率40KHz，超声清洗时间30min；③异丙醇清洗：将玻片支架及其上的导电透光玻璃置于另一烧杯中，加入异丙醇150mL±1mL，然后置于超声波分散仪上，进行超声清洗，超声波频率40KHz，超声清洗时间30min；紫外光照射：将清洗后的导电透光玻璃置于紫外光照射箱内，密闭，紫外光功率40W，紫外光照射时间30min，照射后导电透光玻璃的功函数为4.8eV；导电透光玻璃ITO面朝上，即为阴极层；⑵旋涂制备阴极缓冲层①配制旋涂液，称取碳点0.003g±0.0001g、乙酸锌0.297g±0.0001g、量取乙醇胺0.08mL±0.0001mL、2‑甲氧基乙醇3mL±0.0001mL加入试剂瓶中；然后在25℃下搅拌12h；得到碳点、氧化锌前驱体旋涂液；②然后将碳点、氧化锌前驱体旋涂液0.12mL±0.0001mL置于导电透光玻璃ITO面上部，密闭旋涂仪；开启旋涂仪，开启真空泵，仪内真空度达1Pa，旋涂速率4000r/min，旋涂时间60s；旋涂后，将导电透光玻璃置于加热台上进行热处理，加热温度200℃，热处理时间90min；旋涂加热处理后即为阴极缓冲层；③旋涂制备有机活性层配制旋涂液，称取聚{4,8双[(2乙基己基)氧]苯并二噻吩‑[3‑氟‑2[2‑乙基己基羧酸酯]噻吩[3,4‑b]噻吩0.01g±0.0001g、[6,6]‑苯基C61丁酸甲酯0.015g±0.0001g，加入溶剂氯苯1mL±0.0001mL、3‑十八烷基‑2‑[3‑(3‑十八烷基‑2(3H)‑苯并恶唑‑2‑亚基)‑1‑丙烯‑1‑基]苯并恶唑高氯酸盐0.03mL±0.0001mL，在试剂瓶中混合；然后加热搅拌，加热温度50℃，搅拌时间3h，成混合溶液；将混合溶液置于阴极缓冲层上部，密闭旋涂仪；开启旋涂仪，开启真空泵，使仪内真空度达1Pa，旋涂速率2000r/min，旋涂时间60s；旋涂后即为有机活性层；⑶蒸镀制备阳极缓冲层将旋涂了有机活性层的导电透光玻璃置于真空蒸镀仪内顶部转盘上，有机活性层朝下；将三氧化钼1g±0.0001g置于真空蒸镀仪内的底部靶台上；密闭真空蒸镀仪，抽取仪内空气，使仪内压强达2×10^‑4Pa，并恒定；开启真空蒸镀仪内顶部转盘，转盘转数10r/min；开启真空蒸镀仪内底部靶台的加热器，加热温度300℃；三氧化钼在加热过程中进行形态转换，即由固态转换为液态，由液态转换为气态，由气态沉积在有机活性层上部；停止加热，冷却后即为阳极缓冲层；⑷蒸镀制备金属阳极层，即银层将银块2g±0.0001g置于真空蒸镀仪内的底部靶台上；密闭真空蒸镀仪，抽取仪内空气，使仪内压强达2×10^‑4Pa，并恒定；开启真空蒸镀仪内顶部转盘，转盘转数10r/min；开启真空蒸镀仪内底部靶台的加热器，加热温度850℃；银在加热过程中进行形态转换，由固态转换为液态，由液态转换为气态，由气态沉积在阴极缓冲层上部；停止加热，冷却后即为金属阳极层；通过旋涂、蒸镀，即完成了太阳能电池板的制备；⑸检测、分析、表征对制备的太阳能电池板的形貌、光电转换性能进行检测、分析、表征；用扫描电子显微镜进行层状结构分析；用太阳能电池测试仪进行光电转换性能分析；结论：太阳能电池板为6层结构，以导电透光玻璃为基层、ITO面为阴极层，以碳点、氧化锌为阴极缓冲层，以聚{4,8双[(2乙基己基)氧]苯并二噻吩‑[3‑氟‑2[2‑乙基己基羧酸酯]噻吩[3,4‑b]噻吩、[6,6]‑苯基C₇₁丁酸甲酯、3‑十八烷基‑2‑[3‑(3‑十八烷基‑2(3H)‑苯并恶唑‑2‑亚基)‑1‑丙烯‑1‑基]苯并恶唑高氯酸盐为有机活性层，以三氧化钼为阳极缓冲层、以银为阳极层，可提高对电子的提取和传输能力，降低器件阻抗，能量转换效率高，稳定性好；⑹产物储存对制备的用碳点做阴极缓冲层的太阳能电池板要密闭避光储存，要防晒、防潮，储存温度20℃，相对湿度≤10％。