有机太阳能电池及其制备方法

本发明涉及电池，尤其涉及一种有机太阳能电池的制备方法及有机太阳能电池。

背景技术：

1、随着新型有机半导体材料的开发，有机太阳能电池的光电转换效率已经接近20%，具有极好的产业化前景，而三元活性层对有机太阳能电池的性能发挥着至关重要的作用。

2、传统的三元活性层的制备工艺是直接向前驱体溶液中分别加入不同含量第三组分（给体或受体），通过复杂的筛选过程确定掺杂的最优比例，这显著增加了制造时间和加工成本。由于三元活性层均采用三种不同组份一起溶解或者两两溶解制备得到，因此三元活性层无法根据每一种组元特性挑选合适的加工溶剂，从而限制了材料性能的发挥，影响了制备得到的三元活性层的光伏性能。

技术实现思路

1、本发明提供了一种有机太阳能电池的制备方法及有机太阳能电池，旨在解决有机太阳能电池的三元活性层的成本较高，且光伏性能较差的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种有机太阳能电池的制备方法，所述方法包括：

3、提供导电基底，并将膦酸基材料溶液旋涂在所述导电基底上以在所述导电基底的表面形成阳极界面修饰层；

4、制备给体溶液，并在所述阳极界面修饰层的表面旋涂所述给体溶液，以使所述阳极界面修饰层的表面形成给体层；

5、制备第一受体溶液，并在所述给体层的表面旋涂所述第一受体溶液，以使所述第一受体溶液溶胀至所述给体层内以形成二元活性层；

6、制备第二受体溶液，并在所述二元活性层的表面旋涂所述第二受体溶液，以使所述第二受体溶液溶胀至所述二元活性层内以形成三元活性层；

7、制备阴极界面修饰层材料溶液，并将所述阴极界面修饰层材料溶液旋涂在所述三元活性层上以在所述三元活性层的表面形成阴极界面修饰层；

8、在所述阴极界面修饰层的表面形成金属电极。

9、第二方面，本发明提供了一种有机太阳能电池，有机太阳能电池为通过使用上述的有机太阳能电池的制备方法制备得到的。

10、本申请提供的一种有机太阳能电池的制备方法及太阳能电池，该方法通过提供导电基底，并将膦酸基材料溶液旋涂在导电基底上以在导电基底的表面形成阳极界面修饰层；制备给体溶液，并在阳极界面修饰层的表面旋涂给体溶液，以使阳极界面修饰层的表面形成给体层；制备第一受体溶液，并在给体层的表面旋涂第一受体溶液，以使第一受体溶液溶胀至给体层内以形成二元活性层；制备第二受体溶液，并在二元活性层的表面旋涂第二受体溶液，以使第二受体溶液溶胀至二元活性层内以形成三元活性层；制备阴极界面修饰层材料溶液，并将阴极界面修饰层材料溶液旋涂在三元活性层上以在三元活性层的表面形成阴极界面修饰层；在阴极界面修饰层的表面形成金属电极。由此可以控制三元活性层中三种组元的配比，不仅能够根据每一组元的材料特性确定对应的溶剂，同时还可以简化有机太阳能电池的复杂优化工艺，适合工业化生产铸造，在工业上可采用低成本的涂覆技术制备三元活性层，因而利于进行大规模制备，具有很好的应用前景。

技术特征：

1.一种有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备给体溶液，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述阳极界面修饰层的表面旋涂所述给体溶液，以使所述阳极界面修饰层的表面形成给体层，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备第一受体溶液，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述给体层的表面旋涂所述第一受体溶液，以使所述第一受体溶液溶胀至所述给体层内以形成二元活性层，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备第二受体溶液，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述二元活性层的表面旋涂所述第二受体溶液，以使所述第二受体溶液溶胀至所述二元活性层内以形成三元活性层，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将膦酸基材料溶液旋涂在所述导电基底上以在所述导电基底的表面形成阳极界面修饰层，包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述阴极界面修饰层的表面形成金属电极，包括：

10.一种有机太阳能电池，其特征在于，所述有机太阳能电池为通过使用所述权利要求1至9中任意一种有机太阳能电池的制备方法制备得到的。

技术总结本发明公开了一种有机太阳能电池及其制备方法，涉及电池技术领域。该方法包括：将膦酸基材料溶液旋涂在导电基底上以在导电基底的表面形成阳极界面修饰层；在阳极界面修饰层的表面旋涂给体溶液，以使阳极界面修饰层的表面形成给体层；在给体层的表面旋涂第一受体溶液，以使第一受体溶液溶胀至给体层内以形成二元活性层；在二元活性层的表面旋涂第二受体溶液，以使第二受体溶液溶胀至二元活性层内以形成三元活性层；将阴极界面修饰层材料溶液旋涂在三元活性层上以在三元活性层的表面形成阴极界面修饰层；在阴极界面修饰层的表面形成金属电极。本申请旨在解决有机太阳能电池的三元活性层的成本较高，且光伏性能较差的问题。技术研发人员：王宇飞,张光烨,朱亮翔,李顺朴受保护的技术使用者：深圳技术大学技术研发日：技术公布日：2024/9/9