[发明专利]有机-无机杂化太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种有机-无机杂化太阳能电池，包括FTO导电玻璃（6）、生长在FTO导电玻璃（6）上的TiO₂纳米棒阵列（5）、包覆在TiO₂纳米棒阵列（5）表面的PEDOT:PSS膜构成的空穴传输层（2）以及蒸镀在PEDOT:PSS膜上的金电极（1），其特征在于所述TiO₂纳米棒阵列（5）的表面吸附有三苯胺染料（4）、并旋涂有p型有机聚合物聚-3-己基噻吩膜（3）；所述TiO₂纳米棒阵列（5）的厚度为2.5μm，纳米棒粗10~20nm；所述PEDOT:PSS膜的厚度为60 nm。

2.一种权利要求1所述的有机-无机杂化太阳能电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

①清洗FTO导电玻璃，并在FTO导电玻璃（1）上用水热法生长TiO₂纳米棒阵列（2），得FTO/TiO₂电极；

②将三苯胺染料溶于乙腈中，配成浓度为0.5 mM的溶液，然后将步骤①中的FTO/TiO₂电极浸入上述溶液，得FTO/dye-TiO₂电极；

③将P3HT的氯苯溶液旋涂在所述FTO/dye-TiO₂电极的TiO₂膜上，得FTO/dye-TiO₂/P3HT电极；

④空穴传输材料PEDOT:PSS在P3HT膜上的旋涂：按照体积比1:100的比例将表面活性剂ZF-300与PEDOT:PSS水溶液混合，然后将上述混合液旋涂在所述FTO/dye-TiO₂/P3HT电极上，得FTO/dye-TiO₂/P3HT/PEDOT:PSS电极；

⑤在所述FTO/dye-TiO₂/P3HT/PEDOT:PSS电极表面热蒸发镀金电极（1），制得有机-无机杂化太阳能电池。

3.根据权利要求1所述的有机-无机杂化太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤①中水热法生长TiO₂纳米棒阵列（2）的方法为：将钛酸四丁酯滴加盐酸溶液中，然后加入至反应釜中，所述反应釜中放置一洗净的FTO导电玻璃，导电面向下；于150℃水热反应20 h；反应完后，冷却至室温，取出FTO导电玻璃，用去离子水和乙醇冲洗数次后，450℃煅烧1 h。

4.根据权利要求3所述的有机-无机杂化太阳能电池的制备方法，其特征在于TiO₂纳米棒阵列的长度为2.5μm，纳米棒粗10~20nm。

5.根据权利要求2所述的有机-无机杂化太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤②中所述三苯胺染料的结构式为：                                                。

6.根据权利要求2所述的有机-无机杂化太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤③旋涂P3HT的氯苯溶液后，在烘箱中于60℃下烘干。