[发明专利]喷墨打印活性层的柔性聚合物太阳能电池制备方法

摘要

本发明涉及一种喷墨打印活性层的柔性聚合物太阳能电池制备方法，包括在柔性基片的阳极层上旋涂空穴传输层，打印活性层，沉积电子传输层和A1电极阴极几个步骤组成，创新点是活性层采用喷墨打印方法制备。本发明喷墨打印活性层的柔性聚合物太阳能电池制备方法，提高了薄膜厚度的可控性和平滑性，同时提高了薄膜的致密性和均匀一致性，对比试验证明普通采用旋涂方法制备活性层，其光电转换效率为0.51％，而本发明采用喷墨打印的方法制备活性层所制备的电池器件的光电转换效率达到了2.2％，比对比实施例提高了三倍多。可以看出，利用喷墨打印的方法制备活性层，可以大幅提高聚合物太阳能电池的效率和工业生产效率，器件性能也得到明显的提高。

主权项

1、喷墨打印活性层的柔性聚合物太阳能电池制备方法，其特征包括如下步骤：A、旋涂空穴传输层：将刻蚀好的带ITO阳极的导电塑料基片(4)超声清洗并烘干，用旋涂方法将聚噻吩衍生物掺杂聚苯乙烯磺酸溶液PEDOT：PSS旋涂在基片(4)上，进行氧离子处理5分钟，在80℃下加热2分钟，待PEDOT：PSS完全干燥后取出待用；B、打印活性层聚合物薄膜P3HT：PCBM：选用聚噻吩共轭聚合物P3HT作为电子给体，富勒烯衍生物PCBM为电子受体按重量1∶1的比例混合，采用喷墨打印的方法在PEDOT：PSS空穴传输层之上打印活性层薄膜，薄膜厚度控制在90-180nm；C、在活性层聚合物薄膜之上沉积LiF层：采用真空蒸镀的方法在活性层薄膜上沉积2.0nm的LiF层，真空度在5×10-4Pa；D、真空蒸镀Al电极作为阴极：使用掩模板真空蒸镀Al电极层，厚度为100nm，蒸镀速度为0.03-0.06nm/s；蒸完Al电极后的器件转移到手套箱中，在80℃热处理2分钟，冷却至室温后封装，得到柔性衬底聚合物薄膜太阳能电池。