一种有机太阳能电池
专利汇可以提供一种有机太阳能电池专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于1,3,4,5,6,7-hexaphenyl-2-3’-(9’-ethylcarbazolyl)-isoindole[HPCzI]材料的有机 太阳能 电池 结构。该结构由下至上依次包括：衬底、 阳极 、阳极 缓冲层 、空穴传输层、混合光 活性层 、 电子 传输层、 阴极 缓冲层和阴极组成。其中所述的衬底采用 石英 片、玻璃片、聚苯乙烯或聚乙烯等透明材料，阳极采用 功函数 大于阴极的金属、金属 氧 化物、 炭黑 或导电 聚合物 等，阳极缓冲层和空穴传输层为HPCzI，混合光活性层由有机给体材料与有机受体材料混合而成，如：CuPc或ZnPc混合C60或PCBM，电子传输层采用C60或其他有机电子传输材料，阴极缓冲层为TPBi、BCP、BPhen、LiF等，阴极采用功函数相对阳极较低的金属或金属 合金 。除阳极外各层可采用 真空 蒸 镀 、 喷涂 、打印等各种沉积有机 薄膜 的方法制备。本发明可提高有机 太阳能电池 的 功率转换效率 。，下面是一种有机太阳能电池专利的具体信息内容。
1.一种有机太阳能电池，其特征在于该太阳能电池基于1,3,4,5,6,7-六苯
基-2-[3`-(9`-乙基咔唑)]-异吲哚(1,3,4,5,6,7-hexaphenyl-2-3’-(9’-ethylcarbazolyl)-isoindole)材料，简称HPCzI材料，该太阳能电池的结构由下到上依次为：衬底、阳极、阳极缓冲层、空穴传输层、混合光活性层、电子传输层、阴极缓冲层、阴极；所述的衬底采用石英片、玻璃片、聚苯乙烯或聚乙烯材料，阳极采用功函数大于阴极的金属、金属氧化物、炭黑或导电聚合物，阳极缓冲层和空穴传输层为HPCzI，混合光活性层由有机给体材料与有机受体材料混合而成，电子传输层采用富勒烯C60电子传输材料，阴极缓冲层为TPBi、BCP、BPhen或LiF，阴极采用功函数相对阳极低的金属或金属合金；
所述的混合光活性层由电子给体材料与电子受体材料混合制备而成，其中电子给体材料为CuPc或ZnPc，电子受体材料为C60或PCBM。
2.根据权利要求1所述的有机太阳能电池，其特征在于所述的阳极缓冲层和空穴传输层总厚度为 混合光活性层厚度为 电子传输层厚度为
阴极缓冲层的厚度为 阴极厚度为
一种有机太阳能电池
技术领域
背景技术
的解离。电子传输层可采用C60，主要是由于C60有很高的电子迁移率（0.5 cm/Vs），是优秀的电子传输材料。阳极必须是一个相对阴极较高功函数的金属或金属氧化物；阴极则必须是一个相对阳极较低功函数的金属或者合金。ITO的功函数一般在4.5-4.8 eV左右，它是相当稳定、导电性优良而且透明的材料，非常适合用作阳极导电材料，因此我们采用ITO为阳极材料。Al具有较好的成膜性与稳定性，因此可选取Al作为阴极材料。 [0018] 有益效果：从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果 ： [0019] 本发明提供的基于HPCzI材料的新型有机太阳能电池结构，通过在阳极的后面引入阳极缓冲层，有利于改善电极和光活性层的界面接触性能,能够有效降低器件的串联电阻，提高载流子的传输和收集效率。
附图说明
力下被真空蒸镀的，蒸镀阴极铝时的真空为2×10 Pa。蒸镀时ITO衬底为室温，HPCzI在使用前被升华提纯，实验中使用的C60的纯度达到了99.9%。HPCzI的蒸镀速率约为1Å/s ，光活性层是CuPc与C60共蒸镀，1:1混合浓度时蒸镀速率均为0.25 Å/s ，电子传输层C60的蒸镀速率约为0.45Å/s，TPBi的蒸镀速率均为0.55 Å/s，Al的蒸镀速率约为18 Å/s。制
2
备好的器件的有效面积（阴极和阳极重叠部分）为0.1 cm。真空蒸镀的各层厚度是用石英晶振厚度监测仪来进行检测的。测量是在太阳光模拟器产生的AM 1.5的光照下(100 mW/
2
cm)进行的。电流密度-电压（J-V）曲线是由Keithley 2400进行测量的。器件没有进行封装，所有测量都是在大气环境下完成的。本发明器件结构如图1所示，该太阳能电池基于
1,3,4,5,6,7-hexaphenyl-2-3’-(9’-ethylcarbazolyl)-isoindole材料，简称HPCzI材料，该太阳能电池的结构由下到上依次为：衬底、阳极、阳极缓冲层、空穴传输层、混合光活性层、电子传输层、阴极缓冲层、阴极；所述的衬底采用石英片、玻璃片、聚苯乙烯或聚乙烯材料，阳极采用功函数大于阴极的金属、金属氧化物、炭黑或导电聚合物，阳极缓冲层和空穴传输层为HPCzI，混合光活性层由有机给体材料与有机受体材料混合而成，电子传输层采用富勒烯C60或其他有机电子传输材料，阴极缓冲层为TPBi、BCP、BPhen或LiF，阴极采用功函数相对阳极低的金属或金属合金。
100 mW/cm 的AM 1.5的模拟光照下测得的。结果表明本发明器件的功率转换效率均高于标准器件。
标准器件-1 3.27 0.41 54 0.73
标准器件-2 6.27 0.42 32 0.85
本发明器件 5.56 0.5 47.8 1.33
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