[发明专利]一种梯度掺杂AZO薄膜的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种梯度掺杂AZO薄膜的制备方法，ITO/AZO薄膜一/AZO薄膜二/AZO薄膜三/P3HT:PCBM，作为倒结构聚合物太阳电池中的电子传输层，不但能够提高AZO薄膜的结构特性，提高AZO薄膜导电性的纵向均匀性，而且在大气环境下即可制备完成，有效降低电池内部载流子复合机率，显著提高电池短路电流密度和填充因子，实现电池光电转换效率的大幅提升。特别是该方法简单易行，与商业化大面积生产制备工艺兼容，从而能够加快倒结构聚合物太阳电池的产业化进程，满足社会需求。

主权项

1.一种梯度掺杂AZO薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：a）称取1‑3克二水合醋酸锌和0.01‑0.1克九水合硝酸铝溶解在10‑30毫升乙醇溶液中；取0.1‑0.5毫升单乙醇胺加入溶液，制备Al‑Zn原子比分别为0.1‑0.5at%前驱液A、0.6‑1.0at%前驱液B与1.1‑1.5at%前驱液C，将配置好的溶液在20‑80℃下搅拌0.1‑1h，在室温条件下陈化24 h，待用；b）将ITO玻璃衬底浸入附着力促进液中，超声处理45‑60min；然后取出加入丙酮超声处理15‑30min，取出后使用去离子水冲洗，然后使用氮气将基板吹干，再进行旋涂前驱液；附着力促进液由以下重量份的原料组成：羟乙基纤维素10‑15份、正硅酸甲酯20‑35份、海藻泥5‑10份、乙酸乙酯80‑100份、硅烷偶联剂15‑25份与醋酸0.1‑0.3份；然后将前驱液A旋涂在洗净并烘干的ITO玻璃衬底上，匀胶机转速为2000‑3000rpm，旋涂时间为10‑40s，在200‑300℃热板上加热30‑50min，得到AZO薄膜一；将前驱液B旋涂在AZO薄膜一上，并将AZO薄膜一的制备方法重复，制备得到AZO薄膜二；将前驱液C滴在AZO薄膜二的表面上, 然后AZO薄膜一的制备方法重复，制备得到AZO薄膜三；得到梯度掺杂AZO薄膜样品，待AZO薄膜样品冷却至室温后，超声处理10 min，去离子水冲洗后，氮气吹干，待用；c）将质量比为 1:0.8的给体材料与受体材料溶解在1毫升氯苯溶液中配置成活性层溶液，避光30‑50℃下加热搅拌12小时后，得到活性层溶液，将活性层溶液滴涂在AZO薄膜样品上，设置匀胶机转速为500‑1000rpm旋涂时间为15‑30s，80‑120℃热板上进1‑20min退火处理；d）将步骤c）得到的样品放入镀膜机中，在10‑4 Pa条件下蒸镀1‑10nm MoO3 和50‑100nm Ag电极。