[发明专利]有机太阳能电池、制备方法及提高有机太阳能电池光吸收效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体地说是一种有机太阳能电池、制备方法及提高有机太阳能电池光吸收效率的方法。

背景技术

有机太阳能电池器件通常包括玻璃衬底、阳极层、空穴传输层、有机活性层和阴极层，是20世纪90年代发展起来的新型太阳能电池，具有成本低、质量轻、制造工艺简单、柔韧性良好并可采用直接打印的方法制备等优点，因而成为近些年新材料和新能源领域最富活力和生机的研究前沿之一。然而，目前有机太阳能电池的光电转化效率相对较低，极大的限制了其发展和应用。因此各种提高有机太阳能电池光电转化效率成为国内外研究者研究的焦点。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种通过提高光吸收效率来提高光电转化效率的有机太阳能电池，以更好地满足使用需求。

本发明的目的之二是提供前述有机太阳能电池的制备方法。

本发明的目的之三是提供一种提高有机太阳能电池光吸收效率的方法。

本发明的目的之一是这样实现的：

有机太阳能电池包括玻璃衬底、阳极层、空穴传输层、有机活性层和阴极层，其特征在于，在所述阴极层外附加有液晶反射层，所述液晶反射层包括半波片载体以及在所述半波片载体上涂敷的液晶膜，所述液晶膜的液晶材料由90—99wt%的LC242和1—10wt%的LC756组成。

在上述技术方案下，本发明优选这样实现：

所述有机太阳能电池中，所述液晶材料由95.53wt%的LC242和4.47wt%的LC756混合并溶于有机溶剂组成，所述有机活性层由P3HT与PCBM按质量比1:1组成并溶于有机溶剂制成。

所述有机太阳能电池中，所述液晶材料由96.42wt%的LC242与3.58wt%的LC756混合并溶于有机溶剂组成，所述有机活性层的活性物质选自：①由PBDTTT-C-T与PC₇₁BM按质量比1:1.5组成并溶于有机溶剂制成的有机活性层溶液；或②由PCDTBT与PC₇₀BM按质量比为1:2组成并溶于有机溶剂制成的有机活性层溶液。

本发明的目的之二是这样实现的：

所述有机太阳能电池的制备方法，包括对玻璃衬底、阳极层、空穴传输层、有机活性层和阴极层进行制备的步骤，还包括在所述阴极层上附加液晶反射层的步骤：

a、由90—99wt%的LC242和1—10wt%的LC756组成的液晶材料溶于有机溶剂中备用；

b、取半波片，旋涂a步骤的液晶材料并成膜，制成包括半波片载体以及在所述半波片载体上涂敷有液晶膜的液晶反射层；

c、将玻璃衬底、阳极层、空穴传输层、有机活性层、阴极层以及所述液晶反射层封装在一起制成有机太阳能电池。

所述有机太阳能电池的制备方法中，所述液晶材料由95.53wt%的LC242和4.47wt%的LC756组成，或由96.42wt%的LC242与3.58wt%的LC756组成。

所述有机太阳能电池的制备方法中，a步骤所述有机溶剂为二甲苯。

所述有机太阳能电池的制备方法中，a步骤所述液晶材料经有机溶剂溶解后于温度80±2℃，摇床8小时以上混匀。

所述有机太阳能电池的制备方法中，b步骤所述成膜的步骤为：将旋涂后的半波片放入85℃烤箱中20—30秒，随后放入充满N2的手套箱中，经紫外灯照射10—20分钟形成固体的膜。

本发明的目的之三是这样实现的：

本发明的提高有机太阳能电池光吸收效率的方法，是在有机太阳能电池的阴极层外附加液晶反射层，所述液晶反射层包括半波片载体以及在所述半波片载体上涂敷的液晶膜，所述液晶膜的液晶材料由90—99wt%的LC242和1—10wt%的LC756组成。

所述提高有机太阳能电池光吸收效率的方法中，所述液晶材料由95.53wt%的LC242和4.47wt%的LC756组成，或由96.42wt%的LC242与3.58wt%的LC756组成。