[发明专利]一种用硼Lewis酸掺杂的有机太阳能电池活性层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硼Lewis酸掺杂的有机太阳能电池活性层，其特征在于，所述的活性层包括电子给体、电子受体和硼Lewis酸，所述的硼Lewis酸为均三氟苯基硼，分子结构为：所述的电子给体和电子受体的质量比例为1:1-1.5；

所述的硼Lewis酸与电子给体、电子受体总质量比为1:10000-1000；

所述的电子给体为主链骨架含有以下结构单元的共轭聚合物中的一种：

式中，m为0-10的整数，x为0-20的整数，y为1-20的整数；

所述的电子受体为以下非富勒烯小分子受体中的一种：

2.根据权利要求1所述的一种硼Lewis酸掺杂的有机太阳能电池活性层，其特征在于，所述的活性层厚度为80-200nm。

3.一种有机太阳能电池，其特征在于，含有权利要求1或2所述的硼Lewis酸掺杂的有机太阳能电池活性层。

4.根据权利要求3所述的一种有机太阳能电池，其特征在于，所述的有机太阳能电池为夹心式的正装或倒装结构中的一种，自下而上包括阳极导电层、阳极修饰层、活性层、电子传输层和金属阴极。

5.根据权利要求4所述的一种有机太阳能电池，其特征在于，所述的阳极导电层材料为ITO，厚度为10-20nm；所述的阳极修饰层材料为PEDOT：PSS，厚度为10-30nm；所述电子传输层材料为钙或氟化锂中的一种，厚度为5-15nm；所述的金属阴极材料为铝，厚度为70-90nm。

6.一种根据权利要求1或2所述的硼Lewis酸掺杂的有机太阳能电池活性层的制备方法，包括如下步骤：

S1：超声清洗附着有ITO导电层的基底，经烘箱干燥后再经臭氧等离子体表面处理3-7min；

S2：将PEDOT：PSS溶液旋涂于步骤S1处理过的ITO导电层表面，旋涂转速为3000-5000rpm，旋涂时间20-40s，然后在130-170℃退火处理20-40min得到厚度为10-30nm的阳极修饰层；

S3：将电子给体与电子受体溶解于有机溶剂中，然后加入均三氟苯基硼，形成掺杂共混溶液；

S4：将上述共混溶液在40-60℃搅拌10-14h，以1000-3000rpm的转速，旋转涂膜附着在步骤S2得到的阳极修饰层表面；再在140-160℃温度下，退火处理5-30min，得到硼Lewis酸掺杂的活性层。

7.根据权利要求6所述的一种硼Lewis酸掺杂的有机太阳能电池活性层的制备方法,其特征在于，所述的溶剂为氯仿或氯苯中的一种。

8.根据权利要求6所述的一种硼Lewis酸掺杂的有机太阳能电池活性层的制备方法,其特征在于，所述的电子给体和电子受体在溶剂中的总浓度为15-20mg/mL。