[发明专利]一种有序体相异质结有机太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种有序体相异质结有机太阳能电池及其制备方法，该电池在下层透明电极层和上层金属电极层中间夹有有序体相异质结；制备方法是先在透明电极表面通过真空沉积或者溶液旋涂沉积得到分子模板层；再在分子模板层上通过斜角入射真空沉积制备出纳米棒阵列薄膜层后溶液旋涂活性层材料；最后在活性层上依次真空沉积电极缓冲层和金属电极；或者是先在透明电极表面真空沉积电极缓冲层后，通过真空沉积或者溶液旋涂沉积得到分子模板层；再在分子模板层上通过斜角入射真空沉积制备出纳米棒阵列薄膜层后溶液旋涂活性层材料活性层；最后在活性层上依次真空沉积电极缓冲层和金属电极；该有机太阳能电池光电能量转换率高，可以广泛应用，电池制备方法简单。

主权项

一种有序体相异质结有机太阳能电池，其特征在于，在下层透明电极层和上层金属电极层中间夹有有序体相异质结；所述的有序体相异质结包括三层，从下到上依次为分子模板层，纳米棒阵列薄膜层和活性层；所述的纳米棒阵列薄膜层中的纳米棒阵列薄膜层材料分子的π‑π共轭平面平行于透明电极表面形成取向排列；所述的活性层填充在纳米棒阵列薄膜层空隙中及覆盖纳米棒阵列薄膜层表面；所述的分子模板层为苝四甲酸二酐层、石墨烯层、氧化石墨烯层、六苯并蔻层、碘化亚铜层或并五苯层；所述分子模板层厚度为大于0nm，小于10nm；所述的纳米棒阵列薄膜层包括给电子体的纳米棒阵列薄膜层和受电子体的纳米棒阵列薄膜层，所述的给电子体的纳米棒阵列薄膜层为金属酞菁染料层、亚酞菁层、并五苯层、并四苯层、红荧烯层、齐聚噻吩层、齐聚并噻吩层或卟啉层；所述受电子体的纳米棒阵列薄膜层为全氟酞菁铜层、全氟酞菁锌层、全氟并五苯层、全氟并四苯层或氟化亚酞菁层；所述纳米棒阵列薄膜层的厚度大于40nm，小于200nm；所述的活性层包括给电子体的活性层或受电子体的活性层，所述的给电子体的活性层为聚3‑己基噻吩层、聚对苯撑乙烯层、PBDTTT层、PBDTTT‑C层、PBDTTT‑E层、PBDTTT‑CF层或PTB7层，所述的受电子体的活性层为富勒烯PCBM层、富勒烯层PC70BM层、富勒烯ICBA或富勒烯IC70BA；所述的活性层厚度大于50nm，小于200nm；所述的纳米棒阵列薄膜层和所述的活性层不同时选择给电子体的纳米棒阵列薄膜层和给电子体的活性层，或者受电子体的纳米棒阵列薄膜层和受电子体的活性层。