银纳米粒子复合空穴传输层的反型聚合物太阳能电池及制备方法
专利汇可以提供银纳米粒子复合空穴传输层的反型聚合物太阳能电池及制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于有机光电器件技术领域，具体涉及一种带有 银 纳米粒子 复合空穴传输层的反型结构 聚合物 有机 太阳能 电池 及其制备方法。是以ITO导电玻璃为 阴极 （1），以N型TiO2为阴极 缓冲层 （2），以聚合物为有源层（3），以MoO3/Ag纳米粒子/MoO3为 阳极 缓冲层（4），以Ag为阳极（5）。有源层（3）为给体材料P3HT与受体材料PCBM按照 质量 比1：0.8～1的混合，Ag纳米粒子的厚度为1～5nm。Ag纳米粒子通过局域 表面 等离子体 作用以及反向散射增强作用，使有源层对太阳光的利用率提高，并且改善有源层和 电极 的界面 接触 性能，提高载流子向阳极的传输能 力 ，进而提高了器件的 短路 电流 密度 和 能量 转化效率。，下面是银纳米粒子复合空穴传输层的反型聚合物太阳能电池及制备方法专利的具体信息内容。
1.一种银纳米粒子复合空穴传输层的反型聚合物太阳能电池，其特征在于：是以ITO导电玻璃为阴极（1），以N型TiO2为阴极缓冲层（2），以聚合物为有源层（3），以MoO3/Ag纳米粒子/MoO3为阳极缓冲层（4），以Ag为阳极（5）。
2.如权利要求1所述的一种银纳米粒子复合空穴传输层的反型聚合物太阳能电池，其特征在于：阴极缓冲层（2）的厚度为20～40nm；有源层（3）为给体材料P3HT与受体材料PCBM按照质量比1：0.8～1的混合，厚度为50～100nm；阳极缓冲层（4）中MoO3的厚度为
2.5～5nm，Ag纳米粒子的厚度为1～5nm；阳极（5）的厚度为80～120nm。
3.权利要求2所述的一种银纳米粒子复合空穴传输层的反型聚合物太阳能电池的制备方法，其步骤如下：
1)ITO玻璃依次用丙酮、乙醇、去离子水超声30～50分钟，然后擦洗烘干，作为阴极（1）；
2)在室温下，将20～40ml乙醇、5～15ml去离子水和1～3ml浓度为0.2～0.3mol/L的盐酸配成的混合溶液逐滴滴入到含有5～20ml钛酸四丁酯、40～80ml乙醇、3～10ml乙酰丙酮的溶液中，剧烈搅拌1～5小时，进而制得TiO2溶胶；将TiO2溶胶以1000～5000rpm的转速旋涂在阴极（1）上，然后放入马弗炉中，在450～500℃条件下烧结1.5～3小时，烧结后在阴极（1）上得到N型TiO2阴极缓冲层（2），厚度为20～40nm；
3)将给体材料P3HT与受体材料PCBM按照1：0.8～1的质量比进行混合，然后加入有机溶剂中，磁力搅拌72～90小时，配置成均匀的浓度为10～20mg/mL的混合溶液；然后将混合溶液旋涂在阴极缓冲层（2）上，旋涂速度为500～1500rpm，得到50～100nm厚的有源层（3）；最后对有源层（3）进行退火，退火温度为140℃～160℃，退火时间为0.3～0.5小时；
4)在有源层（3）上蒸镀厚度为2.5～5nm的MoO3，在MoO3上再蒸镀厚度为1～5nm的Ag，在Ag上再蒸镀厚度为2.5～5nm的MoO3，从而形成MoO3/Ag纳米粒子/MoO3复合阳极缓冲层（4）；
5)在复合阳极缓冲层（4）上蒸镀厚度为80～120nm的Ag作为阳极（5），从而制备完成一种带有银纳米粒子复合空穴传输层的反型聚合物太阳能电池。
4.如权利要求3所述的一种银纳米粒子复合空穴传输层的反型聚合物太阳能电池的制备方法，其特征在于：有机溶剂为二氯苯、氯苯或甲苯。
5.如权利要求3所述的一种银纳米粒子复合空穴传输层的反型聚合物太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤4）和步骤5）是在多源有机气相分子沉积系统中完成的。
银纳米粒子复合空穴传输层的反型聚合物太阳能电池及制
备方法
技术领域
背景技术
发明内容
3～10ml乙酰丙酮的溶液中，剧烈搅拌1～5小时，进而制得TiO2溶胶；将TiO2溶胶以
1000～5000rpm的转速旋涂在阴极1上，然后放入马弗炉中，在450～500℃条件下烧结
1.5～3小时，烧结后在阴极1得到N型TiO2(nc-TiO2)的阴极缓冲层2，厚度为20～40nm；
MoO3的器件在100mW/cm 和AM 1.5G的环境下的特征参数比较：
为0.56V，填充因子为47.0％，串联电阻为16.55Ω.cm，能量转化效率为1.90％；当MoO3/Ag
2
纳米粒子层(1nm)/MoO3为阳极缓冲层时，短路电流密度为8.53mA/cm，开路电压为0.58V，
2
填充因子为54.8％，串联电阻为11.57Ω.cm，能量转化效率为2.71％；当MoO3/Ag纳米粒子
2
层(3nm)/MoO3为阳极缓冲层时，短路电流密度为8.14mA/cm，开路电压为0.58V，填充因子
2
为54.5％，串联电阻为12.10Ω.cm，能量转化效率为2.57％；当MoO3/Ag纳米粒子层(5nm)/
2
MoO3为阳极缓冲层时，短路电流密度为7.78mA/cm，开路电压为0.58V，填充因子为49.1％，
2
串联电阻为16.24Ω.cm，能量转化效率为2.22％。
附图说明
合物太阳能电池与对比器件在100mw/cm 的AM1.5G标准太阳光照下测得了V-I特性曲线；
使用的是Keithley，SMU2601数字源表。如图所示，曲线a表示阳极缓冲层为MoO3的对比器件光电流密度曲线，曲线b表示阳极缓冲层为MoO3/Ag纳米粒子层(1nm)/MoO3带有银纳米粒子的太阳能电池的光电流密度曲线。从图中我们可以清晰的比较，本发明制备的太阳能电池加入银纳米粒子有效地提高了太阳能电池的性能。
物太阳能电池与对比器件在100mw/cm 的AM1.5G标准太阳光照下测得了V-I特性曲线；使用的是Keithley，SMU2601数字源表。如图所示，曲线a表示阳极缓冲层为MoO3的对比器件光电流密度曲线，曲线b表示阳极缓冲层为MoO3/Ag纳米粒子层(3nm)/MoO3带有银纳米粒子的太阳能电池的光电流密度曲线。从图中我们可以清晰的比较，本发明制备的太阳能电池加入银纳米粒子有效地提高了太阳能电池的性能。
合物太阳能电池与对比器件在100mw/cm 的AM1.5G标准太阳光照下测得了V-I特性曲线；
使用的是Keithley，SMU2601数字源表。如图所示，曲线a表示阳极缓冲层为MoO3的对比器件光电流密度曲线，曲线b表示阳极缓冲层为MoO3/Ag纳米粒子层(5nm)/MoO3带有银纳米粒子的的太阳能电池的光电流密度曲线。从图中我们可以看出，有无银纳米粒子加入的两组器件性能相差不大。
具体实施方式：
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