[发明专利]有机太阳电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳电池，且尤其涉及一种具有高光电转换效率的有机太阳电池(Organic Photovoltaic cell，OPV cell)。

背景技术

太阳能是一种干净无污染且取之不尽、用之不竭的能源，在解决目前石化能源所面临的污染与短缺的问题时，太阳能一直是最受瞩目的焦点。由于太阳电池可直接将太阳能转换为电能，因此已成为目前产业界相当重要的研究课题之一。

硅基太阳电池(silicon-based solar cell)以及有机太阳电池(OPV cell)为目前业界常见的一种太阳电池。以有机太阳电池为例，由于有机材料的载子迁移率(carrier mobility)较低(约为10^-4～10^-3cm²/Vs)，所以有机太阳电池的主动层不能够过厚，否则载子在被光线激发之后有可能发生再结合(re-combination)而降低光电转换效率。依据有机太阳电池的特性，增加主动层的膜厚虽可增加光线的吸收效率以及短路电流(short circuit current，Jsc)，但会增加整体阻值进而造成填充因子(fill factor)下降。反之，降低主动层的膜厚可使填充因子增加，但会降低光线的吸收效率以及短路电流。

承上述，仅透过主动层的膜厚调整难以兼顾有机太阳电池的光电转换效率以及电性(阻值、填充因子等)。因此，如何兼顾有机太阳电池的光电转换效率以及电性，实为目前业界亟待解决的议题之一。

发明内容

本发明提供一种有机太阳电池，其通过光学薄膜的贴附以有效改善光电转换效率以及电性。

本发明提供一种有机太阳电池，适于将光线转换为电能。有机太阳电池包括一有机主动层、一透光电极、一反射电极以及一光学薄膜。透光电极与反射电极分别配置于有机主动层的两侧，而光学薄膜与有机主动层分别位于透光电极的两侧，且光学薄膜具有一内表面以及一与内表面相对的外表面。对于从外表面入射的光线，光学薄膜的穿透率高于90％，而对于内表面入射的光线，内表面的反射率高于10％，且光学薄膜的雾度(Haze)高于90％。

在本发明的一实施例中，前述的光学薄膜具有多个光学微结构，且这些光学微结构位于外表面上。举例而言，光学微结构包括扩散子(scatters)、微透镜(micro-lenses)或微棱镜(micro-prisms)。

在本发明的一实施例中，前述的有机主动层为一吸光材料，而该吸光材质，可包括聚(3-己基噻吩)：[6，6]苯基-C61-酪酸甲基酯(poly(3-hexylthiophene)：[6，6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester(P3HT：[60]PCBM))、聚[2-甲烷基-5-(30，70-二甲基壬氧)-1，4-伸苯基伸乙烯基]：[6，6]苯基-C61-酪酸甲基酯(poly[2-methoxy-5-(30，70-dimethyloctyloxy)-1，4-phenylenevinylene]：[6，6]-phenyl-C61-butyricacidmethyl ester(MDMO-PPV：[60]PCBM))、聚[2，6-(4，4-双-(2-乙基己基)-4H-)]双噻吩[2，1-b；3，4-b′]环戊烷-alt-4，7-(2，1，3-苯并噻二唑)：[6，6]苯基-C71-酪酸甲基酯(poly[2，6-(4，4-bis-(2-ethylhexyl)-4H-cyclopenta[2，1-b；3，4-b′]dithiophene)-alt-4，7-(2，1，3-benzothiadiazole)]：[6，6]-phenyl-C71butyric acid methyl ester(PCPDTBT：[70]PCBM))、或聚[4，8-双-取代-苯[1，2-b：4，5-b′]二噻吩]-2，6--diyl-alt-4-取代-thieno[3，4-b]thio-phene-2，6-diyl]：[6，6]苯基-C71-酪酸甲基酯(poly[4，8-bis-substituted-benzo[1，2-b：4，5-b′]dithiophene-2，6-diyl-alt-4-substituted-thieno[3，4-b]thio-phene-2，6-diyl]：[6，6]-phenyl-C71butyric acid methyl ester(PBDTTT：[70]PCBM)。

在本发明的一实施例中，前述的透光电极包括透明导电氧化物电极。