CN102299264B - 有机太阳能电池的制备方法及其制备的有机太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机太阳能电池的制备方法及其制备的有机太阳能电池，制备方法为：对以透明材料为基板、并在所述基板上刻蚀有条状透明导电氧化物薄膜的衬底进行清洗烘干待用，将所述基板上的透明导电氧化物薄膜作为阴极层，采用湿法在阴极层上依次制备具有电子传输性能的阴极修饰层、电子给体材料与电子受体材料混合构成的光活性层、具有空穴传输性能的阳极修饰层、固化导电浆料形成的阳极层，最后退火得到有机太阳能电池。本发明的有机太阳能电池的制备方法，克服了真空蒸镀过程导致的工艺复杂、时间长、成本高、能耗高等缺点，提高了有机太阳能电池器件的制备效率，降低了能耗、成本，适合用于有机太阳能电池的大面积工业化生产。

Description

有机太阳能电池的制备方法及其制备的有机太阳能电池

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种有机太阳能电池的制备方法，以及利用该方法制备的有机太阳能电池。

背景技术

随着全球经济的快速发展，能源的消耗急剧增长，化石燃料的巨量使用不仅造成了煤、石油、天然气等不可再生能源的日渐枯竭，威胁到人类社会的能源安全，而且大量二氧化碳的排放也造成了日益严重的社会环境问题。在这种形势下，急需开发利用既经济性能又高的清洁能源。其中，太阳能被视为可利用的、最有前途的、可再生能源之一，引起人们的广泛关注。

太阳能的利用方案主要包括光热和光伏两大类，其中光伏发电以其高效、系统简洁、长寿命、维护简单等优点备受青睐，成为太阳能利用的主流技术。光伏发电的核心元件是太阳能电池。在众多种类的太阳能电池中，以单晶硅和多晶硅技术最为成熟，是目前市场上的主流。但目前这些太阳能电池的成本仍然较高，只能在一些特殊的场合使用。因此，要使太阳能发电得到大规模推广，就必须提高太阳能电池的效率、降低其成本。

有机太阳能电池技术被认为是最有吸引力、廉价的太阳能电池技术之一。一方面是有机材料合成成本低、功能易于调制、柔韧性及成膜性都较好；另一方面有机太阳能电池的制造工艺不需要涉及无机物溅射、化学气相沉积、高纯度硅晶体生长制备、掺杂等薄膜工艺及昂贵的物理或化学加工手段，可以利用旋涂或喷墨打印等成膜技术，具有易实现大面积制造、制造过程相对简单、可使用柔性衬底、环境友好、轻便易携、器件制作成本低等特点。

近年来，随着对有机太阳能电池材料和器件结构的不断探索，有机太阳能电池的效率已经达到了6％～7％。但目前报道的高性能有机太阳能电池器件，大都采用真空蒸镀的方法来制备电极或者修饰层，而真空蒸镀过程具有工艺复杂、时间长、成本高、能耗高、不利于大面积制备等缺点，极大地削弱了有机太阳能电池快速、低成本、易于大规模生产等优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中真空蒸镀方法的缺陷，提供一种无需真空蒸镀过程的有机太阳能电池的制备方法，具有制备时间短、工艺简单、成本低廉、能耗低、利于大面积制备等特点。

本发明进一步要解决的技术问题在于，还提供一种有机太阳能电池，其采用上述的制备方法得到。

为达成上述目的，依据本发明，提供一种有机太阳能电池的制备方法，包括：

步骤一：对以透明材料为基板、并在所述基板上刻蚀有条状透明导电氧化物薄膜的衬底进行清洗烘干待用，将所述基板上的透明导电氧化物薄膜作为阴极层；

步骤二：采用湿法在所述阴极层上形成具有电子传输性能的阴极修饰层；

步骤三：采用湿法在所述阴极修饰层上沉积电子给体材料与电子受体材料的混合物，形成光活性层；

步骤四：采用湿法在所述光活性层上形成具有空穴传输性能的阳极修饰层；

步骤五：采用湿法在所述阳极层上固化一层导电浆料，形成阳极层；

步骤六：退火处理，得到有机太阳能电池。

本发明所述的有机太阳能电池的制备方法，其中，所述湿法为溶胶-凝胶法、旋涂成膜法、丝网印刷法、喷墨打印法或喷涂法。

本发明所述的有机太阳能电池的制备方法，其中，所述阴极修饰层采用金属氧化物材料，至少包括Cs₂O₃、ZnO、TiO₂、SnO₂或CoO中的一种；

所述阳极修饰层采用的材料至少包括聚(3，4-亚乙二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)、聚乙烯氧化物、NiO、MoO₃、V₂O₅或WO₃中的一种。

本发明所述的有机太阳能电池的制备方法，所述步骤三中，所述步骤三中，电子给体材料与电子受体材料的混合物采用的质量比为1∶4～4∶1，其中，所述电子给体材料至少包括聚3-己基噻唑、聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)-1，4-对苯乙炔)]或聚[2-甲氧基-5(3’，7’-二甲基辛氧基)-1，4-对苯乙炔]中的一种，所述电子受体材料至少包括富勒烯衍生物[6，6]-C₆₀-苯基丁酸甲酯或富勒烯衍生物[6，6]-C₇₀-苯基丁酸甲酯中的一种。

本发明所述的有机太阳能电池的制备方法，所述步骤二中还包括，对所述阴极修饰层在180～250℃的加热固化步骤；

所述步骤三中还包括，在惰性气体、且100～120℃的环境下，对所述光活性层的加热固化步骤；

所述步骤四中还包括，对所述阳极修饰层在50～150℃的加热固化步骤；

所述步骤五中，在光照或加热条件下固化导电浆料。

为达成上述目的，依据本发明，还提供一种有机太阳能电池，包括：

以透明材料为基板、并在所述基板上刻蚀有条状透明导电氧化物薄膜的衬底；采用湿法在所述衬底的所述透明导电氧化物薄膜上，依次层叠形成的具有电子传输性能的阴极修饰层、由电子给体材料与电子受体材料混合构成的光活性层、具有空穴传输性能的阳极修饰层、固化导电浆料形成的阳极层。

本发明所述的有机太阳能电池，其中，所述电子给体材料与电子受体材料的混合物采用的质量比为1∶4～4∶1，其中，所述电子给体材料至少包括聚3-己基噻唑、聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)-1，4-对苯乙炔)]或聚[2-甲氧基-5(3’，7’-二甲基辛氧基)-1，4-对苯乙炔]中的一种，所述电子受体材料至少包括富勒烯衍生物[6，6]-C₆₀-苯基丁酸甲酯或富勒烯衍生物[6，6]-C₇₀-苯基丁酸甲酯中的一种；所述光活性层的厚度为30～300nm。

本发明所述的有机太阳能电池，其中，所述阴极修饰层采用金属氧化物材料，至少包括Cs₂O₃、ZnO、TiO₂、SnO₂或CoO中的一种；所述阴极修饰层的厚度为20～100nm。

本发明所述的有机太阳能电池，其中，所述阳极修饰层采用的材料至少包括聚(3，4-亚乙二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)、聚乙烯氧化物、NiO、MoO₃、V₂O₅或WO₃中的一种；所述阳极修饰层的厚度为20～100nm。

本发明所述的有机太阳能电池，其中，所述导电浆料包括以下质量分数的组分：60～80％的微米级金属粉、10～30％的溶剂、0.1～5％的高分子树脂、9.9～15％的添加剂，其中微米级金属粉与溶剂的质量分数之和为90％，或者，所述导电浆料包括以下质量分粉的组分：60～70％的微米级金属粉、10～20％的溶剂、0.1～10％的高分子树脂、1～5％的光引发剂和光稳定剂、5～18.9％的添加剂，其中微米级金属粉与溶剂的质量分数之和为80％；所述阳极层的厚度为2～10μm。

本发明的有机太阳能电池的制备方法，采用溶胶-凝胶法、丝网印刷法、喷涂法等湿法制备有机太阳能电池的各功能层，在整个制备过程中无需使用真空蒸镀设备，克服了真空蒸镀工艺所致的工艺复杂、制备时间长、能耗高、不易实现大面积制备等缺点，简化了制备工艺，提高了有机太阳能电池器件的制备效率，降低了制备能耗及成本，具有易于实现大面积制备的特点，适合用于有机太阳能电池的大面积工业化生产。

本发明的有机太阳能电池，制备时间短、成本低廉，有利于有机太阳能电池的推广应用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是有机太阳能电池的结构示意图；

图2是本发明的有机太阳能电池的制备方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。

图1是有机太阳能电池的结构示意图。如图1所示，有机太阳能电池从下至上依次包括基板100、阴极层200、阴极修饰层300、光活性层400、阳极修饰层500和阳极层600，通过导线将阴极层200和阳极层600连通到输出设备上，该有机太阳能电池即可为输出设备供电。

以下对有机太阳能电池的各组成部分作详细说明。

基板100作为有机太阳能电池器件的支撑基础，为透明材料制成，例如具有透光性能的玻璃、金属、硅、塑料或有机合成材料等。

阴极层200为铟锡氧化物(ITO)、氟锡氧化物(FTO)或铝锌氧化物(AZO)等透明导电氧化物薄膜，该阴极层200的厚度为80～150nm。在有机太阳能电池的制备中，既可以通过溶胶-凝胶法等湿法在硅等上述基板100的一面上制备该透明导电氧化物薄膜，也可以采用ITO透明导电玻璃、FTO透明导电玻璃等透明导电玻璃，以透明导电玻璃的玻璃层、透明导电氧化物层作为基板100、阴极层200使用。目前已有市售透明导电玻璃，可直接从市面上购买以用于有机太阳能电池的制备。

阴极修饰层300的作用在于使有机太阳能电池阴极的功函数与光活性层中的电子给、受体材料的能级更加匹配，使阴极层200表面更加平整，有利于载流子的收集，提高有机太阳能电池器件的转换效率。该阴极修饰层300使用的材料为具有电子传输性能的无机金属氧化物，例如Cs₂O₃、ZnO、TiO₂、SnO₂、CoO等，该层厚度为20～100nm。

光活性层400为有机太阳能电池的重要组成部分，该层是电子给、受体材料的混合物，具有较强的光吸收能和较高的载流子迁移率。为了在光活性层400中形成具有电荷分离作用的异质结，所用的电子给体材料与电子受体材料的能级要相互匹配，其分别优选为如共轭高分子材料与富勒烯及其衍生物。例如，电子给体材料是聚3-己基噻唑(P3HT)、侧链为C₆～C₁₂的烷基的聚噻唑的衍生物，以及聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)-1，4-对苯乙炔)](MEH-PPV)、聚[2-甲氧基-5(3’，7’-二甲基辛氧基)-1，4-对苯乙炔](MDMO-PPV)等聚苯撑乙烯(PPV)的衍生物；电子受体材料为富勒烯衍生物[6，6]-C₆₀-苯基丁酸甲酯(PC₆₀BM)或富勒烯衍生物[6，6]-C₇₀-苯基丁酸甲酯(PC₇₀BM)等。光活性层400的厚度为30～300nm，其中所用电子给体材料与电子受体材料的质量比为1∶4～4∶1。

阳极修饰层500的作用在于使阳极的功函数与光活性层400中的电子给、受体材料的能级更加匹配，有利于载流子的收集，从而提高有机太阳能电池的转换效率，并且还可起到保护光活性层400的作用，提高器件的稳定性。该阳极修饰层500的厚度为20～100nm，是具有空穴传输性能的材料，例如是聚(3，4-亚乙二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)、聚乙烯氧化物(PEO)等有机物或聚合物，或者是NiO、MoO₃、V₂O₅、WO₃等金属氧化物。

阳极层600使用的材料为可以在较低温度或光照情况下固化的导电浆料，例如，可以是但不限于低温热固化导电浆料和光热固化浆料。低温热固化导电浆料一般选用微米级的金粉或银粉等金属粉与高分子树脂、溶剂、添加剂等组成的混合物，其中金属粉优选银粉，混合物中各组分的质量分数为：60～80％的金属粉、10～30％的溶剂、0.1～5％的高分子树脂、9.9～15％的添加剂，其中金属粉与溶剂的质量分数之和为90％。光热固化浆料一般选用微米级的金粉或银粉等金属粉与高分子树脂、溶剂、光引发剂和光稳定剂、添加剂等组成的混合物，其中金属粉优选银粉，混合物中各组分的质量分数为：60～70％的金属粉、10～20％的溶剂、0.1～10％的高分子树脂、1～5％的光引发剂和光稳定剂，5～18.9％的添加剂，其中金属粉与溶剂的质量比之和为80％。阳极层600的厚度为2～10μm。

图2是本发明的有机太阳能电池的制备方法的流程图。如图2所示，本发明的制备方法中全部采用湿法制备有机太阳能电池的各层：

对以透明材料为基板、并在所述基板上刻蚀有条状透明导电氧化物薄膜的衬底进行清洗烘干待用，将所述基板上的透明导电氧化物薄膜作为阴极层；在上述透明导电氧化物薄膜上采用溶胶-凝胶法、旋涂成膜法、丝网印刷法、喷墨打印法、喷涂法等湿法制备形成具有电子传输性能的阴极修饰层；

接着，在上一步制备的阴极修饰层上采用溶胶-凝胶法、旋涂成膜法、丝网印刷法、喷墨打印法、喷涂法等湿法沉积由电子给体材料与电子受体材料的混合物以形成光活性层。

接着，在上一步制备的光活性层上采用溶胶-凝胶法、旋涂成膜法、丝网印刷法、喷墨打印法、喷涂法等湿法形成具有空穴传输性能的阳极修饰层。

然后，在上一步制备的阳极修饰层上采用溶胶-凝胶法、旋涂成膜法、丝网印刷法、喷墨打印法、喷涂法等湿法固化一层导电浆料以形成阳极层，最后退火处理，得到有机太阳能电池。

实施例1：

(1)在玻璃基板上，利用溶胶-凝胶法制备厚度为80nm的ITO透明导电薄膜，并刻蚀成具有一定宽度的细条状，清洗干净并烘干待用；

(2)将利用溶胶-凝胶法制备的ZnO纳米粒子分散在氯苯中，浓度为50mg/mL，然后旋涂在ITO透明导电薄膜上，匀胶机转速为4500rpm(转/分)，匀胶时间为30s，形成一层厚度为20nm的ZnO，并在180℃下加热35min固化，冷却；

(3)在ZnO层上滴加含P3HT与PCBM质量比为4∶1、均匀混合的、总浓度为15mg/mL的氯苯溶液，控制匀胶机的转速为4000rpm，匀胶时间为30s，得到厚度为60nm的光活性层，并置于手套箱中在120℃下加热15min固化，冷却；

(4)在光活性层上面旋涂一层PEDOT:PSS层，控制匀胶机转速为1500rpm，匀胶时间20s，使膜厚80nm左右，在150℃下加热30min固化，冷却；

(5)在PEDOT:PSS层上面利用丝网印刷法形成一层导电银浆料，其中浆料的组成以质量比计为：粒径为1μm的银粉60％、己二酸二甲酯30％、环氧树脂1％、可溶性酚醛树脂9％，形成厚度为2μm的膜，并置于手套箱中在100℃下加热40min固化；

(6)最后将整个器件置于手套箱中退火，得到有机太阳能电池。

实施例2：

(1)在硅基板上，利用溶胶-凝胶法制备厚度为100nm的AZO透明导电薄膜，并刻蚀成具有一定宽度的细条状，清洗干净并烘干待用；

(2)在AZO透明导电薄膜上利用溶胶-凝胶法制备一层厚度为40nm的TiO₂，并在200℃下加热20min固化，冷却；

(3)在TiO₂层上滴加含P3HT与PCBM质量比为2∶1、均匀混合的、总浓度为18mg/mL的氯苯溶液，利用喷墨打印法制备厚度为200nm的光活性层，并置于手套箱中在100℃下加热25min固化，冷却；

(4)将NiO纳米粒子分散在二氯甲烷中，在活性层上面采用丝网印刷法印刷一层厚度为60nm的NiO，在50℃下加热15min固化，冷却；

(5)在NiO层上面利用喷涂法形成一层导电银浆料，其中浆料的组成以质量比计为：粒径为3μm的银粉70％、二乙二醇丁醚醋酸酯20％、氯醋树脂3％、可溶性酚醛树脂7％，形成厚度为5μm的膜，并置于手套箱中在150℃下加热20min固化；

(6)最后将整个器件置于手套箱中退火，得到有机太阳能电池。

实施例3：

(1)在塑料基板上，利用溶胶-凝胶法制备厚度为120nm的FTO透明导电薄膜，并刻蚀成具有一定宽度的细条状，清洗干净并烘干待用；

(2)利用溶胶-凝胶法在FTO透明导电薄膜上面制备一层CoO层，厚度约为50nm，并在250℃下加热15min固化，冷却；

(3)在CoO层上滴加含P3HT与PCBM质量比为1∶1、均匀混合的、总浓度为20mg/mL的氯苯溶液，控制匀胶机的转速为3000rpm，匀胶时间为30s，得到厚度为100nm的光活性层，并置于手套箱中在100℃下加热20min固化，冷却；

(4)在活性层上面利用喷涂法制备一层PEO层，控制膜厚为约50nm，在80℃下加热10min固化，冷却；

(6)在PEO层上面利用丝网印刷法形成一层导电银浆料，其中浆料的组成以质量比计为：粒径为1.5μm的银粉80％、己二酸二乙酯10％、聚酯树脂4％、咪唑类固化剂6％，形成厚度为5μm的膜，并置于手套箱中在120℃下加热10min固化；

(6)最后将整个器件置于手套箱中退火，得到有机太阳能电池。

实施例4：

(1)将刻蚀好的具有一定宽度的细条状ITO透明导电玻璃清洗烘干待用；

(2)利用溶胶-凝胶法在ITO透明导电薄膜上面制备一层厚度约为60nm的Cs₂O₃层，并在180℃下加热15min固化，冷却；

(3)在Cs₂O₃层上滴加含P3HT与PCBM质量比为1∶2、均匀混合的、总浓度为24mg/mL的氯苯溶液，控制匀胶机的转速为3000rpm，匀胶时间为20s，得到厚度为150nm的光活性层，并置于手套箱中在110℃下加热25min固化，冷却；

(4)在活性层上面利用溶胶-凝胶法制备一层WO₃层，控制膜厚40nm左右，在150℃下加热20min固化，冷却；

(5)将质量分数为8％的1，4-丁内酯、2％的硬聚酯树脂(VITEL PE-708)、5％的软聚酯树酯(VITEL R60B)、13％的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(B-618)、8％的丙烯酸异冰片酯、1.5％的光引发剂(DAROCUR-1173)、0.5％的光稳定剂(TINUVIN-292)、1.5％活化剂三乙醉胺、0.5％分散剂(诺誉noveon)、60％的片状银粉，搅拌均匀后进行研磨，得到导电浆料，然后在WO₃层上面利用丝网印刷法形成一层厚度约为7μm的导电膜层。将形成的导电膜层先在紫外光下照射5min后，再置于手套箱中在120℃下加热3min固化；

(6)最后将整个器件置于手套箱中退火，得到有机太阳能电池。

实施例5：

(1)在塑料基板上，利用溶胶-凝胶法制备厚度为150nm的FTO透明导电薄膜，并刻蚀成具有一定宽度的细条状，清洗干净并烘干待用；

(2)利用喷涂法在FTO透明导电薄膜上制备一层厚度约为80nm的SnO₂层，并在200℃下加热40min固化，冷却；

(3)在SnO₂层上滴加含P3HT与PCBM质量比为1∶4、均匀混合的、总浓度为28mg/mL的氯苯溶液，控制匀胶机的转速为3000rpm，匀胶时间为20s，得到厚度为180nm的光活性层，并置于手套箱中在100℃下加热30min固化，冷却；

(4)在活性层上面利用溶胶-凝胶法制备一层厚度约为20nm的MoO₃，在130℃下加热25min固化，冷却；

(5)将质量分数为8％的1，4-丁内酯、2％的硬聚酯树脂(VITEL PE-708)、5％的软聚酯树酯(VITEL R60B)、13％的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(B-618)、8％的丙烯酸异冰片酯、1.5％的光引发剂(DAROCUR-1173)、0.5％的光稳定剂(TINUVIN-292)、1.5％活化剂三乙醉胺、0.5％分散剂(诺誉noveon)、60％的片状银粉，搅拌均匀后进行研磨，得到导电浆料，然后在MoO₃层上面利用丝网印刷法形成一层厚度约为10μm的导电膜层。将形成的导电膜层先在紫外光下照射3min后，再置于手套箱中在120℃下加热5min固化；

(6)最后将整个器件置于手套箱中退火，得到有机太阳能电池。

以上所述仅为本发明的具有代表性的实施例，不以任何方式限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：

步骤一：对以透明材料为基板、并在所述基板上刻蚀有条状透明导电氧化物薄膜的衬底进行清洗烘干待用，将所述基板上的透明导电氧化物薄膜作为阴极；

步骤二：采用湿法在所述阴极层上形成具有电子传输性能的阴极修饰层，所述阴极修饰层采用金属氧化物材料至少包括Cs₂O₃、TiO₂、SnO₂或CoO中的一种；

步骤三：采用湿法在所述阴极修饰层上沉积电子给体材料与电子受体材料的混合物，形成光活性层，并在惰性气体环境下，对所述光活性层加热固化；

步骤四：采用湿法在所述光活性层上形成具有空穴传输性能的阳极修饰层，所述阳极修饰层采用的材料至少包括NiO、MoO₃、V₂O₅或WO₃中的一种；

步骤五：采用湿法在光照或加热条件下在所述阳极修饰层上固化一层导电浆料，形成阳极层，所述导电浆料包括以下质量分数的组分：60～80%的微米级金属粉、10～30%的溶剂、0.1～5%的高分子树脂、9.9～15%的添加剂，其中微米级金属粉与溶剂的质量分数之和为90%，或者，所述导电浆料包括以下质量分数的组合：60～70%的微米级金属粉、10～20%的溶剂、0.1～10%的高分子树脂、1～5%的光引发剂和光稳定剂、5～18.9%的添加剂，其中微米级金属粉与溶剂的质量分数之和为80%；

步骤六：退火处理，得到有机太阳能电池。

2.根据权利要求1所述的有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述湿法为溶胶-凝胶法、旋涂成膜法、丝网印刷法、喷墨打印法或喷涂法。

3.根据权利要求1或2所述的有机太阳能电池的制备方法，其特征在于,所述步骤三中，电子给体材料与电子受体材料的混合物采用的质量比为1︰4～4︰1，其中，所述电子给体材料至少包括聚3-己基噻吩、聚[2-甲氧基-5-（2’-乙基己氧基）-1,4-对苯乙炔]或聚[2-甲氧基-5（3’,7’-二甲基辛氧基）-1,4-对苯乙炔]中的一种，所述电子受体材料至少包括富勒烯衍生物[6,6]-C₆₀-苯基丁酸甲酯或富勒烯衍生物[6,6]-C₇₀-苯基丁酸甲酯中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，

所述步骤二中还包括，对所述阴极修饰层在180～250℃的加热固化步骤；

所述步骤三中还包括，在100～120℃的环境下，对所述光活性层的加热固化步骤；

所述步骤四中还包括，对所述阳极修饰层在50～150℃的加热固化步骤。

5.一种有机太阳能电池，其特征在于，包括：

以透明材料为基板、并在所述基板上刻蚀有条状透明导电氧化物薄膜的衬底；采用湿法在所述衬底的所述透明导电氧化物薄膜上，依次层叠形成的具有电子传输性能的阴极修饰层、由电子给体材料与电子受体材料混合构成的光活性层、具有空穴传输性能的阳极修饰层、固化导电浆料形成的阳极层；所述阴极修饰层采用金属氧化物材料，至少包括Cs₂O₃、TiO₂、SnO₂或CoO中的一种；所述阳极修饰层采用的材料至少包括NiO、MoO₃、V₂O₅或WO₃中的一种；所述导电浆料包括以下质量分数的组分：60～80%的微米级金属粉、10～30%的溶剂、0.1～5%的高分子树脂、9.9～15%的添加剂，其中微米级金属粉与溶剂的质量分数之和为90%，或者，所述导电浆料包括以下质量分数的组合：60～70%的微米级金属粉、10～20%的溶剂、0.1～10%的高分子树脂、1～5%的光引发剂和光稳定剂、5～18.9%的添加剂，其中微米级金属粉与溶剂的质量分数之和为80%。

6.根据权利要求5所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述电子给体材料与所述电子受体材料的混合物采用的质量比为1︰4～4︰1，其中，所述电子给体材料至少包括聚3-己基噻吩、聚[2-甲氧基-5-（2’-乙基己氧基）-1,4-对苯乙炔]或聚[2-甲氧基-5（3’,7’-二甲基辛氧基）-1,4-对苯乙炔]中的一种，所述电子受体材料至少包括富勒烯衍生物[6,6]-C₆₀-苯基丁酸甲酯或富勒烯衍生物[6,6]-C₇₀-苯基丁酸甲酯中的一种；所述光活性层的厚度为30～300nm。

7.根据权利要求6所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述阴极修饰层的厚度为20～100nm。

8.根据权利要求6所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述阳极修饰层的厚度为20～100nm。

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