[发明专利]一种有机光伏电池及其制备方法

权利要求书

1.一种有机光伏电池，包括依次层叠设置的入射面材料，吸光层（4）和背面材料，所述入射面材料包括透明材料衬底（1）、透明导电膜（2）和修饰层（3），所述背面材料包括光学间隔层（5）和具有高反射的金属电极（6），其特征在于：所述吸光层（4）、光学间隔层（5）和金属电极（6）三者至少其中之一为绒面表面，反射效应Haze_反在700nm不低于5%，Haze_反=（R_总－R_直接)/R_总，R_总为光的总反射率，R_直接为光的直接反射率。

2.如权利要求1所述的有机光伏电池，其特征在于：所述透明材料衬底（1）、透明导电膜（2）和修饰层（3）至少其中一层为绒面表面，其表面粗糙度均方根（RMS）大于30nm；散射效应Haze_散在600nm不低于5%，Haze_散=(T_总－T_直接)/T_总，Haze_散为光的总透射率，T_直接为光的直接透射率。

3.如权利要求1或2所述的有机光伏电池，其特征在于：所述修饰层（3）为有利于空穴传输的材料PEDOT:PSS、氧化钼（MoO₃）或氧化钨（WO₃），或为有利于电子传输的氧化锌（ZnO）或氧化钛（TiO₂），其厚度均不大于100nm，光学透过率大于90%。

4.如权利要求1或2所述的有机光伏电池，其特征在于：所述吸光层（4）包括有机吸光给体材料和有机吸光受体材料，吸光层（4）的结构为电子给体和受体的体相异质结结构的单层或电子给体与电子受体平面异质结双层，吸光层（4）的厚度为50nm-300nm。

5.如权利要求4所述的有机光伏电池，其特征在于：所述有机吸光給体材料为P3HT、CuPc或PCDTBT，所述有机吸光受体材料为C₆₀、C₇₀、C₈₄或其衍生物。

6.如权利要求1或2所述的有机光伏电池，其特征在于：所述光学间隔层（5）的材料为有利于空穴传输的材料PEDOT:PSS、氧化钼（MoO₃）或氧化钨（WO₃）；或为有利于电子传输的材料氧化锌（ZnO）或氧化钛（TiO₂），厚度为5nm-100nm。

7.如权利要求1或2所述的有机光伏电池，其特征在于：所述修饰层（3）为有利于空穴传输的材料，同时所述光学间隔层（5）为有利于电子传输的材料；或者所述修饰层（3）为有利于电子传输的材料，同时所述光学间隔层（5）为有利于空穴传输的材料。

8.如权利要求1或2所述的有机光伏电池，其特征在于：基于多层膜模型的传递矩阵方法(transfer matrix method,TMM)来计算光学间隔层，调节光学间隔层的厚度和介电系数实现对吸光层本征波段的优化调整吸收。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述的有机光伏电池的制造方法，其特征在于：

1）以具有透明导电膜（2）的透明材料衬底（1）作为有机电池的前电极，分别在去离子水、乙醇和丙酮超声清洗干净；

2）在干燥后的透明导电膜（2）表面采用旋涂法制备一层修饰层（3），并完全覆盖透明导电膜（2）的表面；

3）在制备好的修饰层（3）表面，通过旋涂法制备吸光层（4）；

4）在吸光层（4）的表面通过旋涂法方法制备光学间隔层（5）；

5）采用蒸镀法制备金属电极（6）；

其中步骤3）、4）和5）步骤至少其中之一之后，通过纳米压印方法分别使所述吸光层（4）、光学间隔层（5）和金属电极（6）三者至少其中之一呈现绒面表面。