CN102810639A - 一种并联式聚合物太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电化学领域，其公开了一种并联式聚合物太阳能电池，该电池为层状结构，该层状结构依次为：基底、第一阴极层、第一电子缓冲层、第一活性层、第一空穴缓冲层、阳极层、第二空穴缓冲层、第二活性层、第二电子缓冲层、第二阴极层。本发明的并联式聚合物太阳能电池，使用蒸镀p型半导体材料作为第二空穴缓冲层的方式来保护阳极层电极，降低器件的电阻，提高器件的太阳光吸收效率；同时，p型半导体材料所起到的空穴传输作用，大大提高了阳极电极的稳定性和能量转换效率，从而提高了能量转换效率和简化工序。
Description
技术领域
本发明涉及电化学领域，尤其涉及一种并联式聚合物太阳能电池及其制备方法。
背景技术
1982年，Weinberger等研究了聚乙炔的光伏性质，制造出了第一个具有真正意义上的太阳能电池，但是当时的光电转换效率极低(10-3％)。紧接着，Glenis等制作了各种聚噻吩的太阳能电池，当时都面临的问题是极低的开路电压和光电转换效率。直到1986年，C.W.Tang等首次将p型半导体和n型半导体引入到双层结构的器件中，才使得光电流得到了极大程度的提高，从此以该工作为里程碑，有机并联式聚合物太阳能电池蓬勃发展起来。
1992年Sariciftci等发现2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-1，4-苯乙(MEH-PPV)与复合体系中存在快速光诱导电子转移现象，引起了人们的极大兴趣，而在1995年，Yu等用MEH-PPV与C60衍生物PCBM混合作为活性层制备了有机聚合物体异质结太阳能电池。器件在20mW/cm2 430nm的单色光照射下，能量转换效率为2.9％。这是首个基于聚合物材料与PCBM受体制备的本体异质结太阳能电池，并提出了复合膜中互穿网络结构的概念。至此，本体异质结结构在并联式聚合物太阳能电池中的应用得到了迅速的发展。这种结构也成为目前人们普遍采用的有机并联式聚合物太阳能电池结构。
聚合物太阳能电池的工作原理主要分为四部分：(1)光激发和激子的形成；(2)激子的扩散；(3)激子的分裂；(4)电荷的传输和收集。首先，共轭聚合物在入射光照射下吸收光子，电子从聚合物最高占有轨道(HOMO)跃迁到最低空轨道(LUMO)，形成激子，激子在内建电场的作用下扩散到给体/受体界面处分离成自由移动的电子和空穴，然后电子在受体相中传递并被阴极收集，空穴则通过给体相并被阳极收集，从而产生光电流，这就形成了一个有效的光电转换过程。
目前常用的结构为：ITO阳极/空穴缓冲层/活性层/电子缓冲层/阴极。这种结构由于阴极一般采用低功函的活泼金属；因此，容易与大气中的氧气发生反应，不利于电池的稳定性，给应用带来了很大的制约。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稳定性好、能量转换率高的并联式聚合物太阳能电池。
本发明的技术方案如下：
一种并联式聚合物太阳能电池，该电池为层状结构，且该层状结构依次为：基底、第一阴极层、第一电子缓冲层、第一活性层、第一空穴缓冲层、阳极层、第二空穴缓冲层、第二活性层、第二电子缓冲层、第二阴极层，即该电池的结构依次为：基底/第一阴极层/第一电子缓冲层/第一活性层/第一空穴缓冲层/阳极层/第二空穴缓冲层/第二活性层/第二电子缓冲层/第二阴极层。
该并联式聚合物太阳能电池中，各功能层所用材质如下，
所述第一阴极层和第二阴极层的材料分别为铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或铂(Pt)中的任一种；
所述第一电子缓冲层和第二电子缓冲层的材料分别为氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)、碳酸铯(Cs2CO3)、氮化铯(CsN3)或氟化铯(CsF)中的任一种；
所述第一活性层和第二活性层的材料分别为聚3-己基噻吩(P3HT)、聚[2-甲氧基-5-(3，7.二甲基辛氧基)对苯撑乙烯](MDMO-PPV)或聚[2-甲氧基-5-(2′-乙烯基-己氧基)聚对苯乙烯撑](MEH-PPV)分别与富勒烯丁酸甲酯衍生物(PCBM)混合后形成混合物中的任一种；即P3HT∶PCBM、MDMO-PPV∶PCBM或者MEH-PPV∶PCBM混合物中的任一种；
所述第一空穴缓冲层的材料为聚3，4-二氧乙烯噻吩(PEDOT)与聚苯磺酸钠(PSS)的混合物；
所述阳极层的材料为铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或铂(Pt)中的任一种；
所述第二空穴缓冲层材料为三氧化钼(MoO3)、三氧化钨(WO3)、五氧化二钒(V2O5)或酞菁铜(CuPc)中的任一种；
所述基底采用普通的玻璃。
本发明的另一目的在于提供上述并联式聚合物太阳能电池的制备方法，其工艺步骤如下：
S1、先将玻璃基依次用洗洁精、去离子水、丙酮、乙醇、异丙醇超声清洗15min，去除玻璃表面的有机污染物；
S2、在基底表面蒸镀厚度为10-60nm的第一阴极层，接着在第一阴极层表面蒸镀厚度为0.5-10nm的第一电子缓冲层；
S3、在第一电子缓冲层表面旋涂厚度为80-300nm的第一活性层，干燥后再在该第一活性层表面旋涂厚度为20-80nm的第一空穴缓冲层并干燥；
S4、在第一空穴缓冲层表面蒸镀厚度为10-80nm的阳极层，随后在阳极层表面蒸镀厚度为20-80nm的第二空穴缓冲层；
S5、在第二空穴缓冲层表面旋涂制备厚度为80-300nm的第二活性层，干燥；
S6、在干燥后的第二活性层表面蒸镀厚度为0.5-10nm的第二电子缓冲层，完后接着蒸镀厚度为100-250nm的第二阴极层；最后制得所述并联式聚合物太阳能电池。
本发明的并联式聚合物太阳能电池，使用蒸镀p型半导体材料作为第二空穴缓冲层的方式来保护阳极层电极，降低器件的电阻，提高器件的太阳光吸收效率；同时，p型半导体材料所起到的空穴传输作用，大大提高了阳极电极的稳定性和能量转换效率，从而提高了能量转换效率和简化工序。
附图说明
图1为本发明并联式聚合物太阳能电池结构示意图；
图2为本发明并联式聚合物太阳能电池的制备工艺流程图；
图3为实施例1的并联式聚合物太阳能电池：玻璃/Ag/LiF/P3HT∶PCBM/PEDOT∶PSS/Ag/MoO3/P3HT∶PCBM/LiF/Al的电流密度与电压关系图；
图4为对比例电池：ITO玻璃/PEDOT∶PSS/P3HT∶PCBM/LiF/Al的电流密度与电压关系图。
具体实施方式
本发明的一种并联式聚合物太阳能电池，如图1所示，该电池为层状结构，且该层状结构依次为：基底11、第一阴极层12、第一电子缓冲层13、第一活性层14、第一空穴缓冲层15、阳极层16、第二空穴缓冲层17、第二活性层18、第二电子缓冲层19、第二阴极层20，即该电池的结构依次为：基底11/第一阴极层12/第一电子缓冲层13/第一活性层14/第一空穴缓冲层15/阳极层16/第二空穴缓冲层17/第二活性层18/第二电子缓冲层19/第二阴极层20；该并联式聚合物太阳能电池包括第一电池单元和第二电池单元；第一电池单元的结构依次包括第一阴极层12/第一电子缓冲层13/第一活性层14/第一空穴缓冲层15/阳极层16，为倒置结构，第二电池单元的结构依次包括阳极层16/第二空穴缓冲层17/第二活性层18/第二电子缓冲层19/第二阴极层20，为正置结构。
该并联式聚合物太阳能电池中，各功能层所用材质如下，
所述第一阴极层和第二阴极层的材料分别为铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或铂(Pt)中的任一种；
所述第一电子缓冲层和第二电子缓冲层的材料分别为氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)、碳酸铯(Cs2CO3)、氮化铯(CsN3)或氟化铯(CsF)中的任一种；
所述第一活性层和第二活性层的材料分别为聚3-己基噻吩(P3HT)、聚[2-甲氧基-5-(3，7.二甲基辛氧基)对苯撑乙烯](MDMO-PPV)或聚[2-甲氧基-5-(2′-乙烯基-己氧基)聚对苯乙烯撑](MEH-PPV)分别与富勒烯丁酸甲酯衍生物(PCBM)混合后形成混合物中的任一种；即P3HT∶PCBM、MDMO-PPV∶PCBM或者MEH-PPV∶PCBM中的任一种；
所述第一空穴缓冲层的材料为聚3，4-二氧乙烯噻吩(PEDOT)与聚苯磺酸钠(PSS)的混合物；
所述阳极层的材料为铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或铂(Pt)中的任一种；
所述第二空穴缓冲层材料为三氧化钼(MoO3)、三氧化钨(WO3)、五氧化二钒(V2O5)或酞菁铜(CuPc)中的任一种；
所述基底采用普通的玻璃。
上述并联式聚合物太阳能电池的制备方法，如图2所示，其工艺步骤如下：
S1、先将玻璃基依次用洗洁精、去离子水、丙酮、乙醇、异丙醇超声清洗15min，去除玻璃表面的有机污染物；
S2、在基底表面蒸镀厚度为10-60nm的第一阴极层，接着在第一阴极层表面蒸镀厚度为0.5-10nm的第一电子缓冲层；
S3、在第一电子缓冲层表面旋涂厚度为80-300nm的第一活性层，干燥后再在该第一活性层表面旋涂厚度为20-80nm的第一空穴缓冲层并干燥；
S4、在第一空穴缓冲层表面蒸镀厚度为10-80nm的阳极层，随后在阳极层表面蒸镀厚度为20-80nm的第二空穴缓冲层；
S5、在第二空穴缓冲层表面旋涂制备厚度为80-300nm的第二活性层，干燥；
S6、在干燥后的第二活性层表面蒸镀厚度为0.5-10nm的第二电子缓冲层，完后接着蒸镀厚度为100-250nm的第二阴极层；最后制得所述并联式聚合物太阳能电池。
上述制备方法中，第一、二活性层的材料为溶液体系，其溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯或氯仿中的一种或两种混合溶剂。每种体系的总浓度控制在8-30mg/ml，而P3HT∶PCBM的质量比控制在0.8∶1-1∶1的范围；MDMO-PPV∶PCBM或者MEH-PPV∶PCBM的质量比控制在1∶1-1∶4的范围，然后在充满惰性气体的手套箱中进行旋涂，最后在50-200℃下退火10-100min，或者在室温下放置24-48h，厚度控制在80-300nm；优选总浓度为24mg/ml的P3HT∶PCBM氯苯溶液体系，优选P3HT∶PCBM的质量比为1∶1，优选100℃下退火15min，厚度为100nm。
上述制备方法中，第一空穴缓冲层采用重量比为2∶1-6∶1的PEDOT∶PSS水溶液，质量百分比为1-5wt％，空穴缓冲层旋涂结束后，在100-200℃下加热15-60min，厚度控制在20-80nm；优选PEDOT∶PSS重量比为6∶1，质量百分比为1.3wt％的PEDOT∶PSS水溶液，优选200℃下加热30min，优选厚度为40nm。
本发明通过制备并联式聚合物太阳能电池，采用倒置的方法，先制备第一电池单元，再采用正置的方法，制备第二电池单元，而第一电池单元的阳极也是第二电池单元的阳极，通过此电极达到并联的作用，此方法省去了一般基底上都要溅射制备ITO导电膜的工艺，全部都是使用蒸镀或旋涂的方法，提高效率的同时也简化了工序。
本发明通过制备并联式聚合物太阳能电池中，由于第一空穴缓冲层一般采用水溶液进行旋涂，比较容易破坏金属电极的平整度；因此，在蒸镀完金属阳极之后，为了不让金属层被旋涂工艺破坏，第二电池单元的第二空穴缓冲层采用p型半导体材料，使用蒸镀p型半导体材料作为第二空穴缓冲层的方式来保护阳极层电极，降低器件的电阻，提高器件的太阳光吸收效率；同时，p型半导体材料所起到的空穴传输作用，大大提高了阳极电极的稳定性和能量转换效率，从而提高了能量转换效率和简化工序。
下面对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。
下述各实施例中，基底均为玻璃。
实施例1
本实施例中并联式聚合物太阳能电池的结构为：
玻璃/Ag/LiF/P3HT∶PCBM/PEDOT∶PSS/Ag/MoO3/P3HT∶PCBM/LiF/Al。
该并联式聚合物太阳能电池的制备工艺如下：
1、将玻璃依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇清洗，且清洗时各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；
2、通过蒸镀工艺，在洗净的玻璃表面蒸镀厚度为20nm的Ag层，作为阴极层；接着在阴极层表面蒸镀厚度为0.7的LiF层，作为第一电子缓冲层；
3、将P3HT∶PCBM氯苯溶液旋涂在第一电子缓冲层表面，旋涂完后，在100℃下退火15min，制得厚度为100nm的第一活性层；其中，为P3HT∶PCBM氯苯溶液中，溶剂为氯苯，P3HT与PCBM的总浓度为24mg/ml，P3HT∶PCBM的质量比为1∶1；
4、将PEDOT∶PSS水溶液(其中，PEDOT∶PSS重量比为6∶1；PEDOT与PSS的总质量百分比为1.3wt％)通过旋涂的方式制备在第一活性层表面；旋涂后在200℃下加热30min，制得厚度为60nm的第一空穴缓冲层；
5、通过蒸镀工艺，在第一空穴缓冲层表面蒸镀厚度为25nm的Ag层，作为阳极层；随后在该阳极层表面蒸镀厚度为40nm的MoO3层，作为第二空穴缓冲层；
6、将P3HT∶PCBM氯苯溶液旋涂在第二空穴缓冲层表面，旋涂完后，在100℃下退火15min，制得厚度为100nm的第二活性层；其中，为P3HT∶PCBM氯苯溶液中，溶剂为氯苯，P3HT与PCBM的总浓度为24mg/ml，P3HT∶PCBM的质量比为1∶1；
7、通过蒸镀技术，在干燥后的第二活性层表面蒸镀厚度为0.7nm的LiF层，作为第二电子缓冲层；随后在第二电子缓冲层表面蒸镀厚度为150nm的Al层，作为第二阴极层；
8、上述制备工艺完成后，得到所需的并联式聚合物太阳能电池。
附图3是实施例1的并联式聚合物太阳能电池(结构为：玻璃/Ag/LiF/P3HT∶PCBM/PEDOT∶PSS/Ag/MoO3/P3HT∶PCBM/LiF/Al)的电流密度与电压关系。
图4为对比例电池(正置型)：ITO玻璃/PEDOT∶PSS/P3HT∶PCBM/LiF/Al的电流密度与电压关系图。
上述电流密度与电压的测试，采用美国Keithly公司生成的型号为2602电流-电压测试仪进行的，测试工艺为：用500W氙灯(Osram)与AM 1.5的滤光片组合作为模拟太阳光的白光光源。
从图3和4中可以看到，常用的对比电池(正置型)的电流密度为5.74mA/cm2，而实施例1的并联结构的太阳能电池的电流密度提高到了16.00mA/cm2；这说明，并联结构的太阳能电池电阻降低，使活性层有效的吸收了太阳光，最终使太阳能电池的能量转换效率得到了增强，实施例1的能量转换效率为2.98％，而对比电池的能量转换效率仅为1.63％。
表1：实施例1和对比例的光电流测试数据
表1
| 电流密度(mA cm-2) | 电压(V) | 效率(％) | 填充因子 | |
| 实施例1 | 16.03 | 0.62 | 2.98 | 0.30 |
| 对比例 | 6.59 | 0.74 | 1.63 | 0.35 |
实施例2
本实施例中并联式聚合物太阳能电池的结构为：玻璃/Al/CsN3/MDMO-PPV∶PCBM/PEDOT∶PSS/Al/WO3/P3HT∶PCBM/CsF/Ag。
该并联式聚合物太阳能电池的制备工艺如下：
1、将玻璃依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇清洗，且清洗时各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；
2、通过蒸镀工艺，在洗净的玻璃表面蒸镀厚度为10nm的Al层，作为阴极层；接着在阴极层表面蒸镀厚度为10nm的CsN3层，作为第一电子缓冲层；
3、将MDMO-PPV∶PCBM氯苯/甲苯溶液旋涂在第一电子缓冲层表面，旋涂完后，在200℃下退火10min，制得厚度为300nm的第一活性层(其中，为MDMO-PPV∶PCBM氯苯/甲苯溶液中，溶剂为氯苯/甲苯混合溶剂，MDMO-PPV与PCBM的总浓度为30mg/ml，MDMO-PPV∶PCBM的质量比为1∶4)；
4、将PEDOT∶PSS水溶液(其中，PEDOT∶PSS重量比为2∶1；PEDOT与PSS的总质量百分比为5wt％)通过旋涂的方式制备在第一活性层表面；旋涂后在200℃下加热30min，制得厚度为80nm的第一空穴缓冲层；
5、通过蒸镀工艺，在第一空穴缓冲层表面蒸镀厚度为10nm的Al层，作为阳极层；随后在该阳极层表面蒸镀厚度为20nm的WO3层，作为第二空穴缓冲层；
6、将P3HT∶PCBM氯苯/甲苯溶液旋涂在第二空穴缓冲层表面，旋涂完后，在200℃下退火15min，制得厚度为80nm的第二活性层(其中，为P3HT∶PCBM氯苯/甲苯溶液中，溶剂为氯苯/甲苯混合溶剂，P3HT与PCBM的总浓度为8mg/ml，P3HT∶PCBM的质量比为1∶0.8)；
7、通过蒸镀技术，在干燥后的第二活性层表面蒸镀厚度为0.5nm的CsF层，作为第二电子缓冲层；随后在第二电子缓冲层表面蒸镀厚度为250nm的Ag层，作为第二阴极层；
8、上述制备工艺完成后，得到所需的并联式聚合物太阳能电池。
实施例3
本实施例中并联式聚合物太阳能电池的结构为：
玻璃/Pt/ Li2CO3/P3HT∶PCBM/PEDOT∶PSS/Au/V2O5/MEH-PPV∶PCBM/Cs2CO3/Au。
该并联式聚合物太阳能电池的制备工艺如下：
1、将玻璃依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇清洗，且清洗时各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；
2、通过蒸镀工艺，在洗净的玻璃表面蒸镀厚度为60nm的Pt层，作为阴极层；接着在阴极层表面蒸镀厚度为5nm的Li2CO3层，作为第一电子缓冲层；
3、将P3HT∶PCBM甲苯溶液旋涂在第一电子缓冲层表面，旋涂完后，在100℃下退火15min，制得厚度为100nm的第一活性层(其中，为P3HT∶PCBM甲苯溶液中，溶剂为甲苯，P3HT与PCBM的总浓度为24mg/ml，P3HT∶PCBM的质量比为1∶0.8)；
4、将PEDOT∶PSS水溶液(其中，PEDOT∶PSS重量比为6∶1；PEDOT与PSS的总质量百分比为1.3wt％)通过旋涂的方式制备在第一活性层表面；旋涂后在200℃下加热30min，制得厚度为20nm的第一空穴缓冲层；
5、通过蒸镀工艺，在第一空穴缓冲层表面蒸镀厚度为80nm的Au层，作为阳极层；随后在该阳极层表面蒸镀厚度为60nm的V2O5层，作为第二空穴缓冲层；
6、将MEH-PPV∶PCBM甲苯溶液旋涂在第二空穴缓冲层表面，旋涂完后，在50℃下退火100min，制得厚度为150nm的第二活性层(其中，为MEH-PPV∶PCBM甲苯溶液中，溶剂为甲苯，MEH-PPV与PCBM的总浓度为30mg/ml，MEH-PPV∶PCBM的质量比为1∶2)；
7、通过蒸镀技术，在干燥后的第二活性层表面蒸镀厚度为8nm的Cs2CO3层，作为第二电子缓冲层；随后在第二电子缓冲层表面蒸镀厚度为80nm的Au层，作为第二阴极层；
8、上述制备工艺完成后，得到所需的并联式聚合物太阳能电池。
实施例4
本实施例中并联式聚合物太阳能电池的结构为：
玻璃/Au/CsF/P3HT∶PCBM/PEDOT∶PSS/Ag/CuPc/P3HT∶PCBM/Li2CO3/Pt。
该并联式聚合物太阳能电池的制备工艺如下：
1、将玻璃依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇清洗，且清洗时各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；
2、通过蒸镀工艺，在洗净的玻璃表面蒸镀厚度为15nm的Au层，作为阴极层；接着在阴极层表面蒸镀厚度为5nm的CsF层，作为第一电子缓冲层；
3、将P3HT∶PCBM氯仿溶液旋涂在第一电子缓冲层表面，旋涂完后，在150℃下退火20min，制得厚度为140nm的第一活性层(其中，为P3HT∶PCBM氯仿溶液中，溶剂为氯仿，P3HT与PCBM的总浓度为12mg/ml，P3HT∶PCBM的质量比为1∶3)；
4、将PEDOT∶PSS水溶液(其中，PEDOT∶PSS重量比为2∶1；PEDOT与PSS的总质量百分比为1wt％)通过旋涂的方式制备在第一活性层表面；旋涂后在200℃下加热30min，制得厚度为50nm的第一空穴缓冲层；
5、通过蒸镀工艺，在第一空穴缓冲层表面蒸镀厚度为40nm的Au层，作为阳极层；随后在该阳极层表面蒸镀厚度为50nm的CuPc层，作为第二空穴缓冲层；
6、将P3HT∶PCBM氯仿溶液旋涂在第二空穴缓冲层表面，旋涂完后，在100℃下退火15min，制得厚度为160nm的第二活性层(其中，为P3HT∶PCBM氯仿溶液中，溶剂为氯仿，P3HT与PCBM的总浓度为20mg/ml，P3HT∶PCBM的质量比为1∶2)；
7、通过蒸镀技术，在干燥后的第二活性层表面蒸镀厚度为7nm的Li2CO3层，作为第二电子缓冲层；随后在第二电子缓冲层表面蒸镀厚度为100nm的Pt层，作为第二阴极层；
8、上述制备工艺完成后，得到所需的并联式聚合物太阳能电池。
实施例5
本实施例中并联式聚合物太阳能电池的结构为：
玻璃/Ag/CsF /P3HT∶PCBM/PEDOT∶PSS/Pt/ WO3/P3HT∶PCBM/CsN3/Al。
该并联式聚合物太阳能电池的制备工艺如下：
1、将玻璃依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇清洗，且清洗时各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；
2、通过蒸镀工艺，在洗净的玻璃表面蒸镀厚度为50nm的Ag层，作为阴极层；接着在阴极层表面蒸镀厚度为0.5nm的CsF层，作为第一电子缓冲层；
3、将P3HT∶PCBM二甲苯溶液旋涂在第一电子缓冲层表面，旋涂完后，在200℃下退火30min，制得厚度为250nm的第一活性层(其中，为P3HT∶PCBM二甲苯溶液中，溶剂为二甲苯，P3HT与PCBM的总浓度为30mg/ml，P3HT∶PCBM的质量比为1∶0.8)；
4、将PEDOT∶PSS水溶液(其中，PEDOT∶PSS重量比为6∶1；PEDOT与PSS的总质量百分比为3wt％)通过旋涂的方式制备在第一活性层表面；旋涂后在200℃下加热30min，制得厚度为30nm的第一空穴缓冲层；
5、通过蒸镀工艺，在第一空穴缓冲层表面蒸镀厚度为15nm的Pt层，作为阳极层；随后在该阳极层表面蒸镀厚度为30nm的WO3层，作为第二空穴缓冲层；
6、将P3HT∶PCBM二甲苯溶液旋涂在第二空穴缓冲层表面，旋涂完后，在100℃下退火15min，制得厚度为140nm的第二活性层(其中，为P3HT∶PCBM二甲苯溶液中，溶剂为二甲苯，P3HT与PCBM的总浓度为16mg/ml，P3HT∶PCBM的质量比为1∶1)；
7、通过蒸镀技术，在干燥后的第二活性层表面蒸镀厚度为0.5nm的CsN3层，作为第二电子缓冲层；随后在第二电子缓冲层表面蒸镀厚度为250nm的Al层，作为第二阴极层；
8、上述制备工艺完成后，得到所需的并联式聚合物太阳能电池。
应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的表述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种并联式聚合物太阳能电池，该电池为层状结构，其特征在于，该层状结构依次为：基底、第一阴极层、第一电子缓冲层、第一活性层、第一空穴缓冲层、阳极层、第二空穴缓冲层、第二活性层、第二电子缓冲层、第二阴极层。
2.根据权利要求1所述的并联式聚合物太阳能电池，其特征在于，所述第一阴极层和第二阴极层的材料分别为铝、银、金或铂中的任一种金属。
3.根据权利要求1所述的并联式聚合物太阳能电池，其特征在于，所述第一电子缓冲层和第二电子缓冲层的材料分别为氟化锂、碳酸锂、碳酸铯、氮化铯或氟化铯中的任一种。
4.根据权利要求1所述的并联式聚合物太阳能电池，其特征在于，所述第一活性层和第二活性层的材料分别为聚3-己基噻吩、聚[2-甲氧基-5-(3，7.二甲基辛氧基)对苯撑乙烯]或聚[2-甲氧基-5-(2′-乙烯基-己氧基)聚对苯乙烯撑]分别与富勒烯丁酸甲酯衍生物混合后形成混合物中的任一种。
5.根据权利要求1所述的并联式聚合物太阳能电池，其特征在于，所述第一空穴缓冲层材料为聚3，4-二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸钠的混合物。
6.根据权利要求1所述的并联式聚合物太阳能电池，其特征在于，所述阳极层的材料为铝、银、金或铂中的任一种金属。
7.根据权利要求1所述的并联式聚合物太阳能电池，其特征在于，所述第二空穴缓冲层材料为三氧化钼、三氧化钨、五氧化二钒或酞菁铜中的任一种。
8.根据权利要求1所述的并联式聚合物太阳能电池，其特征在于，所述基底为玻璃。
9.一种权利要求1至8任一所述的并联式聚合物太阳能电池的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
S1、对基底表面进行清洗处理、干燥后备用；
S2、在基底表面蒸镀第一阴极层，接着在第一阴极层表面蒸镀第一电子缓冲层；
S3、在第一电子缓冲层表面旋涂第一活性层，干燥后再在该第一活性层表面旋涂第一空穴缓冲层；
S4、在第一空穴缓冲层表面蒸镀阳极层，随后在阳极层表面蒸镀第二空穴缓冲层；
S5、在第二空穴缓冲层表面旋涂制备第二活性层，干燥；
S6、在干燥后的第二活性层表面蒸镀第二电子缓冲层，完后接着蒸镀第二阴极层；最后制得所述并联式聚合物太阳能电池。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的清洗处理包括：将基底依次在洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇中超声清洗。
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