本發明專利技術屬于太陽能電池領域，其公開了一種并聯式聚合物太陽能電池，包括依次層疊的陽極基底、第一空穴緩沖層、第一活性層、n型摻雜層、第二活性層、第二空穴緩沖層、陽極層。本發明專利技術的并聯式聚合物太陽能電池，兩個電池單元的活性層可以盡可能的捕獲更多的太陽光，從而產生更多的電子和空穴，而連接兩電池的連接層為n摻雜層可以提高電池的導電性，使空穴和電子的注入效率得到提高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及太陽能電池領域，尤其涉及一種。
技術介紹
1982年，Weinberger等研究了聚こ炔的光伏性質,制造出了第一個具有真正意義上的太陽能電池，但是當時的光電轉換效率極低(10_3% )。緊接著，Glenis等制作了各種聚 噻吩的太陽能電池，當時都面臨的問題是極低的開路電壓和光電轉換效率。直到1986年，C. ff. Tang等首次將P型半導體和η型半導體引入到雙層結構的器件中，才使得光電流得到了極大程度的提高，從此以該工作為里程碑，有機聚合物太陽能電池蓬勃發展起來。1992年Sariciftci 等發現2-甲氧基-5-(2-こ基-己氧基)-1，4_苯こ(MEH-PPV)與復合體系中存在快速光誘導電子轉移現象，引起了人們的極大興趣，而在1995年，Yu等用MEH-PPV與C6tl (即60個碳原子有機物)的衍生物PCBM混合作為活性層制備了有機聚合物體異質結太陽能電池。器件在20mW/cm2430nm的単色光照射下，能量轉換效率為2. 9%。這是首個基于聚合物材料與PCBM受體制備的本體異質結太陽能電池，并提出了復合膜中互穿網絡結構的概念。至此，本體異質結結構在聚合物太陽能電池中的應用得到了迅速的發展。這種結構也成為目前人們普遍采用的有機聚合物太陽能電池結構。聚合物太陽能電池的工作原理主要分為四部分(I)光激發和激子的形成；(2)激子的擴散；⑶激子的分裂；⑷電荷的傳輸和收集。首先，共軛聚合物在入射光照射下吸收光子，電子從聚合物最高占有軌道(HOMO)躍遷到最低空軌道(LUMO)，形成激子，激子在內建電場的作用下擴散到給體/受體界面處分離成自由移動的電子和空穴，然后電子在受體相中傳遞并被陰極收集，空穴則通過給體相并被陽極收集，從而產生光電流，這就形成了一個有效的光電轉換過程。目前的聚合物太陽能電池一般都是單個電池單元結構，光電轉換效率都不高，活性層對太陽光的吸收有限，不能從根本上提高器件對太陽光的利用，制約了效率的提高。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種能量轉換率高的并聯式聚合物太陽能電池。本專利技術的技術方案如下一種并聯式聚合物太陽能電池，該并聯式聚合物太陽能電池包括依次層疊的陽極基底、第一空穴緩沖層、第一活性層、η型摻雜層、第二活性層、第二空穴緩沖層、陽極層，SP該電池的結構依次為陽極基底/第一空穴緩沖層/第一活性層/n型摻雜層/第二活性層/第二空穴緩沖層/陽極層。所述η型摻雜層將該并聯式聚合物太陽能分成兩個電池単元，即陽極基底、第一空穴緩沖層、第一活性層和η型摻雜層構成正置型第一電池單元，且陽極基底中的陽極層和η型摻雜層分別作為該第一電池單元的陽極和陰極；η型摻雜層、第二活性層、電子緩沖層和陽極層構成倒置型第二電池單元，且陽極層和η型摻雜層分別作為該第二電池單元的陽極和陰極；其中，η型摻雜層即同時作為第一電池單元與第二電池單元的陰極，這樣第一電池單元與第二電池單元通過η型摻雜層形成并聯式的聚合物太陽能電池。該并聯式聚合物太陽能電池中，各功能層所用材質如下導電陽極基底為銦錫氧化物玻璃(ITO)、摻銦氧化鋅玻璃(IZO)、摻氟氧化錫玻璃(FTO)或摻鋁的化鋅玻 璃(AZO)；第一空穴緩沖層和第二空穴緩沖層的材料為聚3，4- ニ氧こ撐噻吩(PEDOT)與聚苯こ烯磺酸鈉(PSS)的混合物，即PED0T:PSS混合物；第一活性層和第二活性層的材料為聚3-己基噻吩(Ρ3ΗΤ)、聚[2-甲氧基_5_(3，7.ニ甲基辛氧基)對苯撐こ烯](MDMO-PPV)或聚(MEH-PPV)與_苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)混合后形成的混合物，即 P3HT:PCBM、MDMO-PPV:PCBM 或者 MEH-PPV:PCBM 混合物；其中，P3HT PCBM 的質量比控制在I : I I : O. 8的范圍，MODO-PPV PCBM和MEH-PPV PCBM的質量比分別控制在I: 4 I : I的范圍；所述η型摻雜層的材料為電子注入材料摻雜電子傳輸材料所形成的摻雜混合物；其中，電子注入材料為氟化鋰(LiF)、碳酸鋰(Li2CO3)、碳酸銫(Cs2CO3)、疊氮化銫(CsN3)或氟化銫(CsF)；電子傳輸材料為2-(4-聯苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1，3，4-噁ニ唑(PBD)、4，7_ ニ苯基-1，10_菲羅啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)或N-芳基苯并咪唑(TPBI)；陽極層的材料為鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)或鉬(Pt)。本專利技術的另一目的在于提供上述并聯式聚合物太陽能電池的制備方法，其エ藝步驟如下SI、將陽極基底依次在洗潔精，去離子水，丙酮，こ醇，異丙醇中超聲清洗，去除表面的有機污染物；S2、在陽極基底的陽極表面旋涂第一空穴緩沖層，干燥后再在第一空穴緩沖層表面旋涂第一活性層，然后干燥處理；S3、在第一活性層表面蒸鍍η型摻雜層；S4、在η型摻雜層表面旋涂第二活性層，然后干燥處理；接著在ニ活性層表面旋涂第二空穴緩沖層，然后干燥處理；S5、在第二空穴緩沖層表面蒸鍍陽極層，最后制得并聯式聚合物太陽能電池。上述制備方法的步驟SI中，還包括如下步驟將陽極基底依次在洗潔精，去離子水，丙酮，こ醇，異丙醇中超聲清洗。本專利技術的并聯式聚合物太陽能電池，兩個電池単元的活性層可以盡可能的捕獲更多的太陽光，從而產生更多的電子和空穴，而連接兩電池的連接層為η摻雜層可以提高電池的導電性，使空穴和電子的注入效率得到提高。附圖說明圖I為本專利技術并聯式聚合物太陽能電池結構示意圖；圖2為本專利技術并聯式聚合物太陽能電池的制備エ藝流程圖；圖3為實施例I的并聯式聚合物太陽能電池ITO基底/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/CsN3:Bphen/P3HT:PCBM/PEDOT:PSS/A1 與對比例電池ΙΤ0 基底 /PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/LiF/Al的電流密度與電壓關系圖；其中，曲線I為實施例I的曲線，曲線2為對比例的曲線。具體實施例方式本專利技術提供的一種并聯式聚合物太陽能電池，如圖I所示，該并聯式聚合物太陽能電池為層狀結構，且該層狀結構依次包括陽極基底11、第一空穴緩沖層12、第一活性層13、n型摻雜層14、第二活性層15、第二空穴緩沖層16、陽極層17，即該電池的結構為陽極基底11/第一空穴緩沖層12/第一活性層13/n型摻雜層14/第二活性層15/第二空穴緩 沖層16/陽極層17。所述η型摻雜層14將該并聯式聚合物太陽能電池分成兩個電池単元，即陽極基底11、第一空穴緩沖層12、第一活性層13和η型摻雜層14構成正置型第一電池單元，且陽極基底11的陽極層和η型摻雜層14分別作為該第一電池單元的陽極和陰極；η型摻雜層14、第二活性層15、電子緩沖層16和陽極層17構成倒置型第二電池單元，且陽極層17和η型摻雜層14分別作為該第二電池單元的陽極和陰極；其中，η型摻雜層14即同時作為第一電池單元與第二電池單元的陰極，這樣第一電池單元與第二電池單元通過η型摻雜層14形成并聯式的聚合物太陽能電池。該并聯式聚合物太陽能電池中，各功能層所用材質如下導電陽極基底為銦錫氧化物玻璃(ITO)、摻銦氧化鋅玻璃(IZO)、摻氟氧化錫玻璃(FTO)或摻鋁氧化鋅玻璃(AZO)；第一空穴緩沖層和第二空穴緩沖層的材本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種并聯式聚合物太陽能電池，其特征在于，該并聯式聚合物太陽能電池包括依次層疊的陽極基底、第一空穴緩沖層、第一活性層、n型摻雜層、第二活性層、第二空穴緩沖層、陽極層。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：周明杰，王平，黃輝，陳吉星，
申請(專利權)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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