[发明专利]一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池及制备方法

权利要求书

1.一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池，包括从下至上的玻璃衬底、空穴传输层(2)、活性层(3)、电子注入层以及电极，其特征在于：所述空穴传输层(2)与所述活性层(3)之间设置有铁电层(4)，所述铁电层(4)与所述活性层(3)组成铁电-有机复合层(7)。

2.根据权利要求1所述的一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池，其特征在于：所述玻璃衬底为ITO导电玻璃(1)，所述ITO导电玻璃(1)的方阻为20Ω/□，所述ITO导电玻璃(1)的规格为1.5cm×1.5cm。

3.根据权利要求2所述的一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池，其特征在于：所述电极为Al电极(6)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池，其特征在于：所述电子注入层为LiF电子注入层(5)。

5.根据权利要求4所述的一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池，其特征在于：所述空穴传输层(2)为导电聚合物PEDOT:PSS 4083，所述空穴传输层(2)的厚度为30nm-300nm。

6.一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：以ITO导电玻璃(1)作为窗口层，清洗衬底；

S2：在衬底基底上面旋涂制备空穴传输层(2)；

S3：在空穴传输层(2)上面制备铁电层(4)；

S4：在铁电层(4)薄膜上制备活性层(3)，活性层(3)与铁电层(4)形成铁电-有机复合层(7)；

S5：在铁电-有机复合层(7)上面形成电子注入层；

S6：在电子注入层上面蒸镀电极(6)。

7.根据权利要求6所述的一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，在手套箱中，在清洗干净的ITO导电玻璃基底上旋涂一层导电聚合物PEDOT:PSS 4083作为空穴传输层，旋涂时的转速为3000r/min，时间30s，厚度约为40nm；随后将器件置于热台上，在130℃下退火15min。

8.根据权利要求6所述的一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S3主要包括以下步骤：

s31：将质量比为72∶28的P(VDF-Tr FE)粉末、Solvay Specialty Polymers溶于甲基乙基酮中；

s32：磁力搅拌4h以上配置成一定浓度的溶液，再用0.22μm的过滤头过滤以除去杂质获得澄清透明溶液；

s33：待器件冷却后，设定转速为2000r/min，将P(VDF-TrFE)透明溶液旋涂到之前获得的空穴传输层薄膜上，得到厚度约为50nm的铁电层薄膜；

s34：将制得的铁电层薄膜置于压印机平台上，盖上AAO模板，设定压印温度为135℃，压力为6×106Pa，压印时间为1h；

s35：压印结束后自然冷却至室温，取下AAO模板，得图案化的铁电层P(VDF-TrFE)纳米柱阵列。