[发明专利]聚合物自组织的高效聚合物太阳能电池

权利要求书

1.一种制造用于光电电池活性层的聚合物复合膜的方法，其包括：提供一定量的包含聚合物基体材料的溶液；混合一定量的客体材料与所述量的包含所述聚合物基体材料的所述溶液以形成活性材料共混物；和控制所述聚合物复合膜的生长速率以控制所述聚合物基体材料中聚合物链的自组织的量。

2.权利要求1的制造用于光电电池活性层的聚合物复合膜的方法，其中所述量的包含所述聚合物基体材料的所述溶液进一步包含根据所述溶剂的沸点选择的溶剂，以控制所述聚合物复合膜的生长速率。

3.权利要求2的制造用于光电电池活性层的聚合物复合膜的方法，其中所述溶剂包含三氯苯、二氯苯、氯苯、氯仿和二甲苯中的至少一种。

4.权利要求1的制造用于光电电池活性层的聚合物复合膜的方法，其进一步包括在基材上旋涂所述活性材料共混物，其中所述控制所述聚合物复合膜的所述生长速率包括选择所述旋涂所述活性材料共混物的旋转速度和旋转时间中的至少一个。

5.权利要求1的制造用于光电电池活性层的聚合物复合膜的方法，其中所述控制所述聚合物复合膜的所述生长速率包括选择所述聚合物基体材料相对于所述客体材料的浓度。

6.权利要求1的制造用于光电电池活性层的聚合物复合膜的方法，其中所述聚合物基体材料基本上由区域规则的聚(3-己基噻吩)材料组成。

7.权利要求1的制造用于光电电池活性层的聚合物复合膜的方法，其中所述客体材料包含聚合物、无机分子、有机分子、纳米晶体和富勒烯中的至少一种。

8.权利要求1的制造用于光电电池活性层的聚合物复合膜的方法，其中所述客体材料包含亚甲基富勒烯。

9.权利要求6的制造用于光电电池活性层的聚合物复合膜的方法，其中所述客体材料包含亚甲基富勒烯。

10.权利要求9的制造用于光电电池活性层的聚合物复合膜的方法，其中所述区域规则的聚(3-己基噻吩)和所述亚甲基富勒烯以约1∶1的重量比形成所述活性材料共混物。

11.一种制造光电电池的方法，其包括：提供第一电极；提供接近所述第一电极并与所述第一电极之间留有空间的第二电极；和在所述第一电极和所述第二电极之间保留的所述空间的至少一部分中提供活性层，其中所述活性层是根据包括以下步骤的生产方法制造的聚合物复合膜：提供一定量的包含聚合物基体材料的溶液；混合一定量的客体材料与所述量的包含所述聚合物基体材料的所述溶液以形成活性材料共混物；和控制所述聚合物复合膜的生长速率以控制所述聚合物基体材料中聚合物链的自组织的量。

12.权利要求11的制造光电电池的方法，其进一步包括在所述第一电极和所述第二电极之间保留的所述空间的至少一部分中布置第二活性层，其中所述第二活性层是根据包括以下步骤的生产方法制造的聚合物复合膜：提供一定量的包含聚合物基体材料的溶液；混合一定量的客体材料与所述量的包含所述聚合物基体材料的所述溶液以形成活性材料共混物；和控制所述聚合物复合膜的生长速率以控制所述聚合物基体材料中聚合物链的自组织的量。

13.权利要求11的制造光电电池的方法，其中所述第一和第二电极中的至少一个对于被所述活性层吸收以转化为电能的光谱范围内的光基本上是可透过的。

14.一种制造权利要求12的光电电池的方法，其中所述第一和第二电极中的至少一个对于被所述第一和第二活性层吸收以转化为电能的光谱范围内的光基本上是可透过的，并且其中所述第一和第二活性层中的至少一个允许光通过其中，所述光可以被所述第一和第二活性层的另一个吸收，以提供至少互补的光吸收以增加整体功率转换效率。

15.根据权利要求1-10中任一项方法生产的用于光电电池活性层的聚合物复合膜。

16.根据权利要求11-14中任一项方法生产的光电电池。

17.一种光电电池，其包括：第一电极；接近所述第一电极并与所述第一电极之间留有空间的第二电极；和置于所述第一电极和所述第二电极之间保留的所述空间的至少一部分中的活性层，其中所述活性层是聚合物复合膜，并且其中所述光电电池具有至少约4.4％的功率转换效率。