[发明专利]溴化钠修饰反型结构聚合物太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种溴化钠修饰阴极传输层的反型结构聚合物太阳能电池，所述聚合物太阳能电池以透明导电玻璃ITO为阴极，以溴化钠修饰后ZnO为阴极缓冲层，以聚合物为光活性层，以MoO₃为阳极缓冲层，以Ag为金属阳极。本发明还公开了溴化钠修饰阴极传输层的反型结构聚合物太阳能电池的制备方法。本发明公开的溴化钠修饰阴极传输层的反型结构聚合物太阳能电池，有效提高了太阳能电池的光电流密度，提高太阳能电池的能量转换效率和太阳能电池的性能。制备方法技术含量高，易操作，安全环保，重复性好，成本低廉，有利于实现工业化扩大应用。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种溴化钠修饰阴极传输层的反型结构聚合物太阳能电池及其制备方法。

背景技术

自工业革命以来，人类社会得利于技术改革，快速发展，取得了极大的进步，但是，能源短缺和环境污染严重的问题日益成为遏制人类发展的关键性问题。面对能源问题和环境污染的双重挑战，杜绝浪费是改善方法之一，但是要从根本上解决问题，开发和利用清洁无污染的新能源无疑是理想对策，也是当前世界的研究热点。

太阳能是一种理想的新能源，清洁、无污染，并且储量巨大，取之不尽，用之不竭，应用前景广阔。将太阳能转换为电能是重要应用之一，可以有效的解决环境污染和能源危机的问题。而聚合物太阳能电池作为将太阳能转换为电能的器件以其较低的成本，简单的制作工艺，易工业化生产等突出优点备受海内外专家学者的重视和关注。但是目前，聚合物太阳能电池能量转换效率不佳的问题一直困扰着科学家们，聚合物材料中激子的产生效率、空穴和电子分离的几率以及载流子向电极传输的能力都是影响聚合物太阳能电池效率的关键方面。因此，如何选择合适的聚合物材料，以及太阳能电池的制备工艺都有待进一步优化和改善提高，以解决现有技术中聚合物太阳能电池能量转换效率不佳的缺陷。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种溴化钠修饰阴极传输层的反型结构聚合物太阳能电池的制备方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是现有聚合物太阳能电池能量转换效率和性能不佳。

为实现上述目的，本发明提供了一种溴化钠修饰阴极传输层的反型结构聚合物太阳能电池，所述聚合物太阳能电池以透明导电玻璃ITO为阴极，以溴化钠修饰后ZnO为阴极缓冲层，以聚合物为光活性层，以MoO₃为阳极缓冲层，以Ag为金属阳极；其中，所述阴极缓冲层为溴化钠溶液与ZnO颗粒溶液混合后旋涂在透明导电玻璃ITO阴极表面；

进一步地，所述溴化钠修饰阴极传输层的反型结构聚合物太阳能电池，所述溴化钠修饰后ZnO的阴极缓冲层、光活性层、MoO₃阳极缓冲层、Ag金属阳极的厚度(nm)比为4～14:10～35:1:15～40；

进一步地，所述溴化钠修饰阴极传输层的反型结构聚合物太阳能电池，所述溴化钠修饰后ZnO的阴极缓冲层的厚度为20～40nm；所述光活性层的厚度为50～100nm；所述MoO₃阳极缓冲层的厚度为3～5nm；所述Ag金属阳极的厚度为90～120nm。

本发明还提供了一种溴化钠修饰阴极传输层的反型结构聚合物太阳能电池的制备方法，包括将溴化钠溶液与ZnO颗粒溶液混合后旋涂在透明导电玻璃ITO表面，得到溴化钠修饰阴极传输层的反型结构聚合物太阳能电池；其中，所述溴化钠溶液摩尔浓度为1.7×10^-3～1.7×10^-6M。

进一步地，所述溴化钠溶液与ZnO颗粒溶液混合的体积(毫升)比为1:2～1:6；

进一步地，所述溴化钠溶液为溴化钠醇溶液；

进一步地，所述ZnO颗粒溶液为固体ZnO颗粒与混合溶剂形成的固液混合溶液；

进一步地，所述ZnO颗粒与混合溶剂的重量体积(克/毫升)比为1:25～1:300；