[发明专利]一种以铝和氯化钠作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种以铝和氯化钠作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池，其特征在于：所述倒置有机太阳能电池结构自下至上的顺序设置为：透明衬底、透明阴极、阴极缓冲层、吸光层、空穴传输层、金属阳极。

2.根据权利要求1所述的一种以铝和氯化钠作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池，其特征在于：所述阴极缓冲层为双层复合结构，上层材料为氯化钠，下层材料为铝。

3.根据权利要求1所述的一种以铝和氯化钠作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池，其特征在于：所述吸光层中，电子给体材料为聚3-已基噻吩P3HT，受体材料为[6,6]-苯基 C₆₁-丁酸甲酯PC₆₁BM。

4.根据权利要求1所述的一种以铝和氯化钠作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池，其特征在于：所述空穴传输层材料为氧化钼MoO₃。

5.根据权利要求1所述的一种以铝和氯化钠作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池，其特征在于：所述金属阳极的材料为Al、Ag、Au中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种以铝和氯化钠作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池，其特征在于：所述透明阴极材料为氧化铟锡ITO。

7.根据权利要求1所述的一种以铝和氯化钠作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池，其特征在于：所述透明衬底材料为透明玻璃。

8.根据权利要求1-7所述的一种以铝和氯化钠作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤：

1）透明阴极及透明衬底选用ITO导电玻璃，将刻蚀好并清洗干净的ITO导电玻璃用氮气吹干并进行15min的紫外线臭氧UV-ozone处理；

2）阴极缓冲层的制备：先利用真空蒸镀设备在阴极ITO上蒸镀出厚度为1.8-2.2nm的Al层，其蒸镀的速率为0.5-1.0 Å/s，蒸镀的气压环境小于3×10^-4 Pa，然后在Al层上蒸镀出厚度为0.7-0.9nm的NaCl 层，其蒸镀的速率0.05-0.08 Å/s，蒸镀的气压环境小于3×10^-4 Pa，形成阴极缓冲层；

3）吸光层的制备：在充满N₂的手操箱中，以800rpm的转速将P3HT：PC₆₁BM溶液旋涂到阴极缓冲层上，旋涂时间为60s，室温条件下自然晾干1小时后进行120℃退火20分钟处理，形成吸光层；

4）空穴传输层的制备：利用真空蒸镀设备在吸光层上蒸镀空穴传输材料氧化钼；蒸镀的速率为0.1 Å/s ~0.5 Å/s，其蒸镀的气压环境小于3×10^-4 Pa；

5）金属阳极的制备：利用真空蒸镀设备在空穴传输层上蒸镀金属，形成金属阳极，金属阳极的厚度为80nm~120nm，蒸镀速率为5 Å/s ~8 Å/s，其蒸镀的气压环境小于3×10^-4 Pa。

9.根据权利要求8所述的一种以铝和氯化钠作为阴极缓冲层的倒置有机太阳能电池的制备方法，其特征在于所述P3HT：PC₆₁BM溶液通过如下方法进行制备：将聚3-已基噻吩P3HT和[6,6]-苯基 C₆₁-丁酸甲酯PC₆₁BM按质量比1:1溶于二氯苯溶液中，配制出17mg/ml浓度的溶液，混合后的溶液在60℃温度下均匀搅拌12小时即可。