[发明专利]一种具有气致变色功能的半透明聚合物太阳能电池及其制备方法

说明书

一种具有气致变色功能的半透明聚合物太阳能电池及其制备方法，属于有机光电器件技术领域。从下至上，由ITO导电玻璃阴极、PFN阴极缓冲层、PTB7‑Th：FOIC有源层、MoO₃阳极缓冲层、Ag阳极、WO₃/Pt气致变色结构层组成；有源层受体材料FOIC在可见光到近红外区(600～950nm)具有很强的光吸收，消光系数可以高达2×10⁵m^‑1cm^‑1，低带隙为1.32eV，且具有较高电子迁移率1.2×10^‑3cm²V^‑1s^‑1。WO₃薄膜在着色态时对太阳光谱的红外和可见波段有很强的吸收，将其与半透明聚合物太阳能电池器件相结合，在通入氢气的情况下，器件对可见光和红外区域的光吸收将显著增强，从而达到提高光电转换效率的目的。

技术领域

本发明属于有机光电器件技术领域，具体涉及一种带有WO₃/Pt纳米粒子结构的具有气致变色功能的半透明聚合物太阳能电池及其制备方法。

背景技术

聚合物太阳能电池(PSCs)因具有质量轻、可溶液法处理和大规模生产的突出优点，使其受到广泛的研究并成为最具潜力的光伏技术之一。近些年，半透明聚合物太阳能电池(ST-PSCs)在科学和工业领域引起了越来越多的关注，因为其可以作为发电窗大面积应用于建筑物，汽车或自供电温室。但半透明聚合物太阳能电池的功能仍然比较单一，一般只具备光电转换和透射太阳光这两个功能，无法满足其日益扩大的应用需求，尤其是具有变色功能的半透明太阳能电池，它有着非常广阔的应用前景，但是对它的研究和探索却是一片空白。此外，半透明太阳能电池的能量转换效率(PCE)和平均可见光透射率(AVT)之间的矛盾使其效率远远落后于不透明的聚合物太阳能电池。为了解决这些问题，尝试设计多功能半透明聚合物太阳能电池器件，选择吸收边延伸到近红外波长范围的窄带隙非富勒烯受体作为获得体异质结薄膜中近红外光的关键材料，巧妙提高器件光吸收和可见光透射率，通过协同材料和光学工程策略，引入WO₃/Pt气致变色结构，以展示一种具有多功能应用特性的高性能半透明聚合物太阳能电池。

发明内容

本发明的目的是采用简单的工艺提供一种带有WO₃/Pt纳米粒子结构的具有气致变色功能的半透明聚合物太阳能电池及其制备方法。