[发明专利]一种基于等离子体背散射效应提高能量转换效率的聚合物太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明属于聚合物太阳能电池技术领域，具体涉及一种基于等离子体背散射效应提高的聚合物太阳能电池及其制备方法。通过溶液旋涂ZnO纳米颗粒的甲醇分散液来制作背侧的ZnO电子传输层，并利用金(Au)纳米棒对ZnO层进行掺杂。这种方法一方面在电池背部引入Au纳米棒的等离子共振激元，利用其等离子体背散射效应实现活性层对光的多次吸收，提高对光的利用率；另一方面可以有效提高ZnO层对电子的传输和抽取，使电子‑空穴传输更加平衡，防止空间电荷积累。采用醇溶的ZnO纳米颗粒，很容易实现Au纳米棒的可控掺杂，利用溶液旋涂的方式来制备电子传输，也能够有效地简化工艺，降低能耗。利用本发明所述方法能够使器件的光学和电学性能都有很大提高。

主权项

一种基于等离子体背散射效应提高能量转换效率的聚合物太阳能电池，其特征在于：自下而上依次由ITO导电玻璃阳极、PEDOT:PSS阳极修饰层、PTB7:PC₇₁BM吸光活性层、Au纳米棒掺杂的ZnO阴极修饰层、Al阴极组成，Au纳米棒掺杂的ZnO阴极修饰层是在ZnO纳米颗粒的甲醇分散液中掺入是ZnO纳米颗粒和Au纳米棒溶胶质量和1～4wt％的Au纳米棒溶胶，并利用溶液旋涂的方式制备得到。