CN103000811A - 一种基于一维光子晶体背反射镜的倒置型半透明聚合物太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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阮圣平
刘彩霞
郭文滨
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张歆东
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Abstract

本发明属于聚合物太阳能电池技术领域，具体涉及一种基于高低折射率材料WO3及LiF构成的一维光子晶体作为背反射镜的倒置型半透明聚合物太阳能电池及其制备方法。首先，在导电玻璃衬底上生长一层均匀致密的N型TiO2薄膜，然后旋涂上一层二氯苯溶解的P3HT:PCBM溶液，退火，再依次生长WO3和Ag；最后，在半透明银电极上，再生长[WO3/LiF]N一维光子晶体。本发明制备的半透明聚合物太阳能电池，解决了传统半透明太阳能电池透过率高、效率低的问题。[WO3/LiF]N一维光子晶体的高反射膜结构有利于提高特定波长光的反射和吸收，解决了半透明电池效率与透过率之间的矛盾，有效地提高了能量转换效率。

Description

一种基于一维光子晶体背反射镜的倒置型半透明聚合物太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明属于聚合物太阳能电池技术领域，具体涉及一种基于高低折射率材料WO3及LiF构成的一维光子晶体作为背反射镜的倒置型半透明聚合物太阳能电池及其制备方法。
背景技术
随着社会的进步和经济的迅猛发展，能源的需求急剧增长。以化石燃料为主的常规能源资源的日益枯竭及由此所引发的环境污染、生态问题，是现代社会人们面临的严峻形势。太阳能作为一种可再生能源，以其安全无污染、资源永不枯竭的优势，成为了未来最有希望的能源之一。太阳能的主要利用方式就是太阳能电池，传统的太阳能电池主要以硅电池为主，但是由于其生产工艺复杂、生产设备昂贵等缺点，限制了其大规模民用商业化的应用。近年来，聚合物太阳能电池由于其制作工艺简单、价格低廉、柔性、可大面积生产等优点，已成为可再生能源研究领域的一个热点，其中半透明聚合物太阳能电池由于其既可透光又可发电的优势，可以应用到在建筑物外立面和车窗的制造上，具有很强大的商业潜能。但是半透明聚合物太阳能电池的高透过率是以牺牲光电转换效率为代价而得到的，因此研究即具有高透过率、同时光电转换效率损失很小的半透明聚合物太阳能电池具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是采用简单的工艺提供一种基于一维光子晶体作为背反射镜的倒置型半透明聚合物太阳能电池及其制备方法。
该太阳能电池依次由FTO导电玻璃（或者ITO导电玻璃）阴极、N型宽禁带半导体TiO2(nc-TiO2)阴极缓冲层（厚度为15～40nm）、聚合物有源层（厚度为80～100nm）、WO3阳极缓冲层（厚度为5～10nm）、Ag半透明阳极（厚度为10～20nm）和[WO3/LiF]N一维光子晶体组成，N为2～8的整数，表示一维光子晶体的对数周期，每一对数周期为WO3（厚度为50～80nm）和LiF（厚度为80～100nm）的复合层结构。
聚合物为给体材料P3HT（Poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)，聚3己基噻吩）与受体材料PCBM（[6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester，富勒烯衍生物）按照质量比1：0.8～1的混合。聚合物有源层的吸收波长范围为450～600nm。
一维光子晶体[WO3/LiF]N对450～600nm范围内的光实现高反射，对450～600nm范围以外的光实现高透射。半透明聚合物太阳能电池在工作中为了实现半透明，聚合物有源层必须很薄，这就直接导致有源层对光吸收不充分而影响效率。因此，我们在半透明聚合物电池上面引入一维光子晶体，光照下对未被有源层吸收的450～600nm范围内的光实现高反射，该波长范围的光被有源层二次吸收，从而提高光的利用率，提高能量转化效率；同时，一维光子晶体[WO3/LiF]N对于450～600nm范围以外的光实现高透射。
本发明所述的一种一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池的其制备方法，其步骤如下：
1)FTO导电玻璃或者ITO导电玻璃依次用丙酮、乙醇、去离子水超声30～50分钟，然后擦洗烘干；
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，陈化后制得TiO2溶胶；将TiO2溶胶以1000～5000rpm的转速旋涂在步骤1）处理过的导电玻璃上，然后放入马弗炉中，在440～460℃条件下烧结1.5～3小时，烧结后在导电玻璃上得到N型TiO2(nc-TiO2)阴极缓冲层，厚度为15～40nm；
3)有源层是聚合物太阳能电池的吸光层，平整的有源层是获得高效率电池的基础，我们使用聚合物材料制备体异质结太阳能电池的有源层：将给体材料P3HT（Poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)，聚3己基噻吩）与受体材料PCBM（[6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester，富勒烯衍生物）按照1：0.8～1的质量比进行混合，然后加入有机溶剂（二氯苯、氯苯或甲苯等）中，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N型TiO2阴极缓冲层上，旋涂速度为1000～1500rpm，得到80～100nm厚的有源层；最后对有源层进行退火，退火温度为140℃～160℃，退火时间为0.3～0.5小时；
4)通过真空蒸发的方法在有源层上制备阳极缓冲层：在多源有机气相分子沉积系统中，在有源层上蒸镀厚度为5～10nm的WO3，形成导电性良好的阳极缓冲层，有效的传输空穴；
5)通过真空蒸发的方法在阳极缓冲层上制备半透明阳极：在多源有机气相分子沉积系统中，在阳极缓冲层WO3上蒸镀厚度为10～20nm的Ag半透明阳极；
6)通过真空蒸发的方法在Ag半透明阳极上制备光子晶体：在多源有机气相分子沉积系统中，在半透明阳极上蒸发[WO3/LiF]N一维光子晶体，N的取值为2～8；从而完成基于一维光子晶体作为背反射镜的倒置型半透明聚合物太阳能电池的制备。
本发明所制备得到Ag半透明阳极非常均匀致密，导电性能良好，透过率较高，可以有效的收集电子。使用真空蒸发的方式制备的一维光子晶体，对有源层吸收范围内即450～600nm内光的反射率高达99％，对有源层吸收范围外即450～600nm外光的透射率达99％以上，能够将电池吸收较强的光大部分反射，将电池吸收较弱的光大部分透过，从而得到了同时具有高效率和高平均透过率的半透明聚合物太阳能电池。
本发明制备的无光子晶体和有光子晶体结构的半透明聚合物电池的短路电流、开路电压、填充因子和能量转换效率的比较详见表1。
表1：半透明聚合物太阳能电池无光子晶体、有光子晶体的器件在100mW/cm2和AM（大气质量）为1.5G的环境下的特征参数比较：
Figure BDA00002586461600031
从表1中可以看出，对于无一维光子晶体的参考器件，短路电流密度Jsc(mA/cm2)为5.6mA/cm2，开路电压Voc(V)为0.60V，填充因子FF(％)为60.9％，能量转化效率η(％)为2.05％；N=2的一维光子晶体半透明器件，短路电流密度为6.0mA/cm2，开路电压为0.60V，填充因子为60.9％，能量转化效率为2.20％。N=4的一维光子晶体半透明器件，短路电流密度为6.3mA/cm2，开路电压为0.60V，填充因子为61.0％，能量转化效率为2.31％；N=6的一维光子晶体半透明器件，短路电流密度为6.7mA/cm2，开路电压为0.60V，填充因子为60.9％，能量转化效率为2.45％。N=8的一维光子晶体半透明器件，短路电流密度为7.1mA/cm2，开路电压为0.60V，填充因子为61.1％，能量转化效率为2.60％。随着WO3/LiF对数N的增加，由于反射率的逐步提高，吸收范围内的光大部分被反射回器件内部被重新吸收，短路电流密度逐渐增大，光电转换效率提高，有效地解决了半透明电池效率与透过率之间的矛盾。
附图说明
图1：本发明所述的一种基于一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池的结构示意图，各部分名称为：FTO（或者ITO）导电玻璃阴极1、nc-TiO2阴极缓冲层2、P3HT:PCBM有源层3、WO3阳极缓冲层4、半透明Ag电极5、[WO3/LiF]N一维光子晶体（N=2,4,6,8）层6、其中WO3层61、LiF层62。
图2：实施例1制备的N=2一维光子晶体的反射光谱及透射光谱。使用的是UV3600紫外-可见分光光度计。如图所示，曲线a表示N=2一维光子晶体的反射光谱，曲线b表示N=2一维光子晶体的透射光谱。从图中可以看出，N=2时，一维光子晶体透射光谱和反射光谱呈现互补特性，在400～800nm具有比较平均的反射率（约30％）和透射率（约70％）。
图3：实施例1制备的N=2一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池与参考器件在100mw/cm2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N=2一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池的光电流密度曲线，曲线b表示无光子晶体的参考半透明聚合物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，本发明制备的半透明太阳能电池，N=2的一维光子晶体的使用能够部分提高太阳能电池的性能。
图4：实施例1制备的N=2一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池与参考器件的光电转化效率光谱；如图所示，曲线a表示表示N=2一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池的光电转化效率光谱，曲线b表示无光子晶体的参考半透明聚合物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，本发明制备的半透明太阳能电池，N=2的一维光子晶体的使用能够部分提高太阳能电池的性能。
图5：实施例1制备的N=4一维光子晶体的反射光谱及透射光谱。使用的是UV3600紫外-可见分光光度计。如图所示，曲线a表示N=4一维光子晶体的反射光谱，曲线b表示N=4一维光子晶体的透射光谱。从图中可以看出，N=4的一维光子晶体呈现了选择性的反射和透射，特别是在450-600nm范围内具有相对较高的反射率（最大值约75％）和相对较低的透射率（最小值约25％）。在其他波长范围内，具有相对较低的反射率和相对较高的透射率。
图6：实施例1制备的N=4一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池与参考器件在100mw/cm2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N=4一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池的光电流密度曲线，曲线b表示无光子晶体的参考半透明聚合物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，本发明制备的半透明太阳能电池，N=4的一维光子晶体的使用能够部分提高太阳能电池的性能。
图7：实施例1制备的N=4一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池与参考器件的光电转化效率光谱；如图所示，曲线a表示表示N=4一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池的光电转化效率光谱，曲线b表示无光子晶体的参考半透明聚合物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，本发明制备的半透明太阳能电池，N=4的一维光子晶体的使用能够部分提高太阳能电池的性能。
图8：实施例1制备的N=6一维光子晶体的反射光谱及透射光谱。使用的是UV3600紫外-可见分光光度计。如图所示，曲线a表示N=6一维光子晶体的反射光谱，曲线b表示N=6一维光子晶体的透射光谱。从图中可以看出，N=6的一维光子晶体在450-600nm范围内的反射率最大值达到95％，透射率最小值达到5％。在其他波长范围内，具有较低的反射率和相对较高的透射率。
图9：实施例1制备的N=6一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池与参考器件在100mw/cm2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N=6一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池的光电流密度曲线，曲线b表示无光子晶体的参考半透明聚合物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，本发明制备的半透明太阳能电池，N=6的一维光子晶体的使用能够部分提高太阳能电池的性能。
图10：实施例1制备的N=6一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池与参考器件的光电转化效率光谱；如图所示，曲线a表示表示N=6一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池的光电转化效率光谱，曲线b表示无光子晶体的参考半透明聚合物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，本发明制备的半透明太阳能电池，N=6的一维光子晶体的使用能够部分提高太阳能电池的性能。
图11：实施例1制备的N=8一维光子晶体的反射光谱及透射光谱。使用的是UV3600紫外-可见分光光度计。如图所示，曲线a表示N=8一维光子晶体的反射光谱，曲线b表示N=8一维光子晶体的透射光谱。从图中可以看出，N=8的一维光子晶体在450-600nm范围内，反射率几乎达到100％，透射率几乎接近0％。在其他波长范围内，具有相对较低的反射率和相对较高的透射率。作为半透明聚合物电池的反射电极，具有选择性高反射的特点。
图12：实施例1制备的N=8一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池与参考器件在100mw/cm2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N=8一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池的光电流密度曲线，曲线b表示无光子晶体的参考半透明聚合物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，本发明制备的半透明太阳能电池，N=8的一维光子晶体的使用能够部分提高太阳能电池的性能。
图13：实施例1制备的N=8一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池与参考器件的光电转化效率光谱；如图所示，曲线a表示表示N=8一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池的光电转化效率光谱，曲线b表示无光子晶体的参考半透明聚合物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，本发明制备的半透明太阳能电池，N=8的一维光子晶体的使用能够部分提高太阳能电池的性能。
具体实施方式
实施例1：
1.分别依次使用丙酮、乙醇和去离子水，对透明FTO导电玻璃进行超声清洗，清洗后，用干燥氮气吹干，放入培养皿中备用；
2.在室温下，将20ml乙醇、5ml去离子水、1ml浓度为0.2mol/l的盐酸配成的混合溶液逐滴滴入含有5ml钛酸四丁酯、40ml乙醇、3ml乙酰丙酮的溶液中，并伴有剧烈搅拌1小时，放置陈化48h，进而制得TiO2溶胶。
3.将配置的TiO2溶胶以1000rpm的转速，旋涂时间20s，旋涂在ITO玻璃上，在马弗炉中440℃条件下烧结1.5小时，烧结后，在ITO玻璃上形成nc-TiO2层，厚度约为40nm；
4.将质量比为1：0.9、均匀（搅拌）的浓度为10mg/ml的P3HT和PCBM的氯苯溶液以1000rpm的转速旋涂在ITO/nc-TiO2上，有源层厚度为90nm；然后放入手套箱中的热台上，对有源层薄膜进行退火，退火温度为140℃，退火时间为0.3小时；
5.将样品取出，转移至热蒸发系统，在5×10-4pa气压下，通过热蒸发的方法在有源层上生长一层WO3材料，厚度为5nm，蒸发速率为0.03nm/s；
6.在阳极缓冲层WO3上再生长一层Ag材料作为半透明阳极，厚度为10nm，蒸发速度为0.1nm/s；
7.在热蒸发系统中，在半透明阳极上蒸发[WO3/LiF]N高低折射率膜（在半透明阳极上先蒸发WO3层，再蒸发LiF层，这样的一个周期为一对；重复N次，即完成N个对数周期的一维光子晶体[WO3/LiF]N的制备），N取2，高折射率材料WO3，厚度为66nm，蒸发速度为0.2nm/s，低折射率材料LiF，厚度为90nm，蒸发速度为0.3nm/s，从而制备完成本发明所述的一种基于一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池。
实施例2：
1.分别依次使用丙酮、乙醇和去离子水，对透明FTO导电玻璃进行超声清洗，清洗后，用干燥氮气吹干，放入培养皿中备用；
2.在室温下，将40ml乙醇、15ml去离子水、3ml浓度为0.3mol/l的盐酸配成的混合溶液逐滴滴入含有20ml钛酸四丁酯、80ml乙醇、10ml乙酰丙酮的溶液中，并伴有剧烈搅拌5小时，放置陈化48h，进而制得TiO2溶胶。
3.将配置的TiO2溶胶以5000rpm的转速，旋涂时间20s，旋涂在ITO玻璃上，在马弗炉中460℃条件下烧结3小时，烧结后，在ITO玻璃上形成nc-TiO2层，厚度是15nm；
4.将质量比为1：1、均匀的浓度为20mg/ml的P3HT和PCBM的氯苯溶液以1500rpm的转速旋涂在ITO/nc-TiO2上，有源层厚度为100nm；然后放入手套箱中的热台上，对有源层薄膜进行退火，退火温度为160℃，退火时间为0.5小时；
5.将样品取出，转移至热蒸发系统，在5×10-4pa气压下，通过热蒸发的方法在有源层上生长一层WO3材料，厚度为8nm，蒸发速率为0.03nm/s；
6.在阳极缓冲层WO3上再生长一层Ag材料作为半透明阳极，厚度为20nm，蒸发速度为0.1nm/s；
7.在热蒸发系统中，在半透明阳极上蒸发[WO3/LiF]N高低折射率膜（在半透明阳极上先蒸发WO3层，再蒸发LiF层，这样的一个周期为一对；重复N次，即完成N个对数周期的一维光子晶体[WO3/LiF]N的制备），N取4，高折射率材料WO3，厚度为66nm，蒸发速度为0.2nm/s，低折射率材料LiF，厚度为90nm，蒸发速度为0.3nm/s，从而制备完成本发明所述的一种基于一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池。
实施例3：
1.分别依次使用丙酮、乙醇和去离子水，对透明FTO导电玻璃进行超声清洗，清洗后，用干燥氮气吹干，放入培养皿中备用；
2.在室温下，将30ml乙醇、10ml去离子水、2ml浓度为0.28mol/l的盐酸配成的混合溶液逐滴滴入含有10ml钛酸四丁酯、60ml乙醇、5ml乙酰丙酮的溶液中，并伴有剧烈搅拌3小时，放置陈化48h，进而制得TiO2溶胶。
3.将配置的TiO2溶胶以3000rpm的转速，旋涂时间20s，旋涂在ITO玻璃上，在马弗炉中450℃条件下烧结2小时，烧结后，在ITO玻璃上形成nc-TiO2层，厚度是25nm；
4.将质量比为1：0.8、均匀的浓度为15mg/ml的P3HT和PCBM的氯苯溶液以1200rpm的转速旋涂在ITO/nc-TiO2上，有源层厚度为80nm；然后放入手套箱中的热台上，对有源层薄膜进行退火，退火温度为150℃，退火时间为0.4小时；
5.将样品取出，转移至热蒸发系统，在5×10-4pa气压下，通过热蒸发的方法在有源层上生长一层WO3材料，厚度为10nm，蒸发速率为0.03nm/s；
6.在阳极缓冲层WO3上再生长一层Ag材料作为半透明阳极，厚度为15nm，蒸发速度为0.1nm/s；
7.在热蒸发系统中，在半透明阳极上蒸发[WO3/LiF]N高低折射率膜（在半透明阳极上先蒸发WO3层，再蒸发LiF层，这样的一个周期为一对；重复N次，即完成N个对数周期的一维光子晶体[WO3/LiF]N的制备），N取6，高折射率材料WO3，厚度为66nm，蒸发速度为0.2nm/s，低折射率材料LiF，厚度为90nm，蒸发速度为0.3nm/s，从而制备完成本发明所述的一种基于一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池。
实施例4：
1.分别依次使用丙酮、乙醇和去离子水，对透明FTO导电玻璃进行超声清洗，清洗后，用干燥氮气吹干，放入培养皿中备用；
2.在室温下，将30ml乙醇、10ml去离子水、2ml浓度为0.28mol/l的盐酸配成的混合溶液逐滴滴入含有10ml钛酸四丁酯、60ml乙醇、5ml乙酰丙酮的溶液中，并伴有剧烈搅拌3小时，放置陈化48h，进而制得TiO2溶胶。
3.将配置的TiO2溶胶以3000rpm的转速，旋涂时间20s，旋涂在ITO玻璃上，在马弗炉中450℃条件下烧结2小时，烧结后，在ITO玻璃上形成nc-TiO2层，厚度是25nm；
4.将质量比为1：0.8、均匀的浓度为15mg/ml的P3HT和PCBM的氯苯溶液以1200rpm的转速旋涂在ITO/nc-TiO2上，有源层厚度为80nm；然后放入手套箱中的热台上，对有源层薄膜进行退火，退火温度为150℃，退火时间为0.4小时；
5.将样品取出，转移至热蒸发系统，在5×10-4pa气压下，通过热蒸发的方法在有源层上生长一层WO3材料，厚度为10nm，蒸发速率为0.03nm/s；
6.在阳极缓冲层WO3上再生长一层Ag材料作为半透明阳极，厚度为15nm，蒸发速度为0.1nm/s；
7.在热蒸发系统中，在半透明阳极上蒸发[WO3/LiF]N高低折射率膜（在半透明阳极上先蒸发WO3层，再蒸发LiF层，这样的一个周期为一对；重复N次，即完成N个对数周期的一维光子晶体[WO3/LiF]N的制备），N取8，高折射率材料WO3，厚度为66nm，蒸发速度为0.2nm/s，低折射率材料LiF，厚度为90nm，蒸发速度为0.3nm/s，从而制备完成本发明所述的一种基于一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池。
为了比较器件性能，我们在每一个实施例中，都按照同样的制作过程制作了结构为ITO/nc-TiO2/P3HT:PCBM/MoO3/Ag的对比器件。

Claims (4)

1.一种基于一维光子晶体作为背反射镜的倒置型半透明聚合物太阳能电池，其特征在于：依次由FTO导电玻璃或者ITO导电玻璃阴极（1）、N型宽禁带半导体TiO2阴极缓冲层（2）、聚合物有源层（3）、WO3阳极缓冲层（4）、Ag半透明阳极（5）和[WO3/LiF]N一维光子晶体（6）组成，N为2～8的整数，表示一维光子晶体的对数周期，每一对数周期为WO3（61）和LiF（62）的复合层结构。
2.如权利要求1所述的一种基于一维光子晶体作为背反射镜的倒置型半透明聚合物太阳能电池，其特征在于：阴极缓冲层（1）的厚度为15～40nm、聚合物有源层（2）的厚度为80～100nm、WO3阳极缓冲层（3）的厚度为5～10nm、Ag半透明阳极（4）的厚度为10～20nm、WO3的厚度为50～80nm、LiF的厚度为80～100nm。
3.权利要求2所述的一种基于一维光子晶体作为背反射镜的倒置型半透明聚合物太阳能电池的制备方法，其步骤如下：
1)FTO导电玻璃或者ITO导电玻璃依次用丙酮、乙醇、去离子水超声30～50分钟，然后擦洗烘干；
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，陈化后制得TiO2溶胶；将TiO2溶胶以1000～5000rpm的转速旋涂在步骤1）处理过的导电玻璃上，在440～460℃条件下烧结1.5～3小时，烧结后在导电玻璃上得到N型TiO2阴极缓冲层，厚度为15～40nm；
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，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N型TiO2阴极缓冲层上，旋涂速度为1000～1500rpm，得到80～100nm厚的有源层；最后对有源层进行退火，退火温度为140℃～160℃，退火时间为0.3～0.5小时；
4)在有源层上蒸镀厚度为5～10nm的WO3，形成导电性良好的阳极缓冲层；
5)在阳极缓冲层上蒸镀厚度为10～20nm的Ag半透明阳极；
6)在半透明阳极上蒸发[WO3/LiF]N一维光子晶体，N的取值为2～8；从而完成基于一维光子晶体作为背反射镜的倒置型半透明聚合物太阳能电池的制备。
4.如权利要求3所述的一种基于一维光子晶体作为背反射镜的倒置型半透明聚合物太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤3）中的有机溶剂为二氯苯、氯苯或甲苯。
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