CN103824950A - 太阳能电池器件及其制备方法 - Google Patents

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王平
黄辉
陈吉星
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Abstract

一种太阳能电池器件，其特征在于，包括依次层叠的阳极、空穴缓冲层、活性层及阴极，所述阴极的材料包括活性炭、氧化锌及空穴缓冲材料，所述空穴缓冲材料为聚3,4-二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸盐的混合物，所述阴极中所述氧化锌与所述活性炭的质量比为1∶15～2∶1，所述空穴缓冲材料与所述活性炭的质量比为6∶1～1∶1。该太阳能电池器件的能量转换效率较高。此外，还提供了一种太阳能电池器件的制备方法。

Description

太阳能电池器件及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及一种太阳能电池器件及其制备方法。
【背景技术】
太阳能电池器件由于具有廉价、清洁、可再生等优点而得到了广泛的应用。目前常用的太阳能电池器件结构包括依次层叠的阳极、空穴缓冲层、活性层、电子缓冲层及阴极。活性层的激子分离产生空穴和电子后，空穴到达阳极，电子到达阴极，从而被电极收集，形成有效的能量转换。目前常用的太阳能电池对光的吸收率较低，从而导致太阳能电池的能量转换效率较低。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种能量转换效率较高的太阳能电池器件及其制备方法。
一种太阳能电池器件，包括依次层叠的阳极、空穴缓冲层、活性层及阴极，所述阴极的材料包括活性炭、氧化锌及空穴缓冲材料，所述空穴缓冲材料为聚3,4-二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸盐的混合物，所述阴极中所述氧化锌与所述活性炭的质量比为1:15~2:1，所述空穴缓冲材料与所述活性炭的质量比为6:1~1:1。
在优选的实施例中，所述阴极的厚度为100nm~500nm。
在优选的实施例中，所述活性炭的粒径为5目~10目，所述氧化锌的粒径为50nm~200nm。
在优选的实施例中，所述空穴缓冲层的材料为聚3,4-二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸盐的混合物。
在优选的实施例中，所述活性层的材料选自MODO-PPV:PCBM及MEH-PPV:PCBM中的至少一种。
一种太阳能电池器件的制备方法，包括以下步骤：
在阳极表面依次旋涂制备空穴缓冲层及活性层；及
将含有活性炭、氧化锌及空穴缓冲材料的悬浮液旋涂在所述活性层表面制备阴极，所述空穴缓冲材料为聚3,4-二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸盐的混合物，所述阴极中所述氧化锌与所述活性炭的质量比为1:15~2:1，所述空穴缓冲材料与所述活性炭的质量比为6:1~1∶1。在优选的实施例中，所述阴极的厚度为100nm~500nm。
在优选的实施例中，所述活性炭的粒径为5目~10目，所述氧化锌的粒径为50nm~200nm。
在优选的实施例中，旋涂的转速为500rmp~6000rmp，时间为5秒~60秒。
在优选的实施例中，所述活性层的材料选自MODO-PPV:PCBM及MEH-PPV:PCBM中的至少一种。
上述太阳能电池器件及其制造方法，通过制备掺杂阴极，用活性炭与氧化锌（ZnO）进行掺杂，聚3,4-二氧乙基噻吩（PEDOT）:聚苯磺酸盐（PSS）作为粘合剂，旋涂制备阴极，活性炭为多孔碳，堆积密度低，比表面积大，具有丰富的细孔结构，有利于电子的传输，而ZnO为金属氧化物，n型材料，传电子能力较强，同时，具有很高的稳定性，不易与空气中的水气和氧气结合，适合作为阴极，而PEDOT和PSS溶液为高聚物溶液，具有一定的粘性，同时，容易结晶，结晶后形成有序排列的晶体，有利于光的散射，光散射后可通过ZnO等颗粒反射回到活性层，提高能量转换效率。
【附图说明】
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为一实施例的太阳能电池器件的结构示意图；
图2为一实施例的太阳能电池器件的制备方法的流程图；
图3为实施例1的太阳能电池器件的电流密度与电压关系图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
请参阅图1，一实施例的太阳能电池器件100包括依次层叠的阳极10、空穴缓冲层20、活性层30及阴极40。
阳极10为铟锡氧化物玻璃（ITO）、掺氟的氧化锡玻璃（FTO），掺铝的氧化锌玻璃（AZO）或掺铟的氧化锌玻璃（IZO）。
空穴缓冲层20形成于阳极10表面。空穴缓冲层20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。其中PEDOT与PSS的质量比为2:1~6:1，优选为6:1。空穴缓冲层20的厚度为20nm~80nm，优选为40nm。
活性层30形成于空穴缓冲层20表面。活性层30的材料选自MODO-PPV（聚2-甲氧基-5-(3,7-二甲基辛氧基)对苯撑乙烯）:PCBM（富勒烯的丁酸甲酯衍生物）及MEH-PPV（聚（2-甲氧基-5-(2′-乙烯基-己氧基)聚对苯乙烯撑）:PCBM中的一种（“：”表示两种材料混合）。其中MODO-PPV与PCBM的质量比为1:1~1:4，MEH-PPV与PCBM的质量为1:1~1:4，活性层30的材料优选为质量比为1:2的MODO-PPV：PCBM。活性层30的厚度为80nm~300nm，优选为200nm。
阴极40形成于活性层表面。阴极40的材料包括活性炭、氧化锌（ZnO）及空穴缓冲材料。空穴缓冲材料为聚3,4-二氧乙烯噻吩（PEDOT）与聚苯磺酸钠（PSS）的混合物。其中PEDOT与PSS的质量比为2:1~6:1，优选为6:1。氧化锌与活性炭的质量比为1:15~2:1，空穴缓冲材料与活性炭的质量比为6:1~1:1。阴极40的厚度为50nm~400nm。优选的，活性炭的粒径为5目~10目，氧化锌的粒径为50nm~200nm。
该太阳能电池器件100，通过制备掺杂阴极40，用活性炭与氧化锌（ZnO）进行掺杂，聚3,4-二氧乙基噻吩（PEDOT）:聚苯磺酸盐（PSS）作为粘合剂，旋涂制备阴极，活性炭为多孔碳，堆积密度低，比表面积大，具有丰富的细孔结构，有利于电子的传输，而ZnO为金属氧化物，n型材料，传电子能力较强，同时，具有很高的稳定性，不易与空气中的水气和氧气结合，适合作为阴极，而PEDOT和PSS溶液为高聚物溶液，具有一定的粘性，同时，容易结晶，结晶后形成有序排列的晶体，有利于光的散射，光散射后可通过ZnO等颗粒反射回到活性层，提高能量转换效率。
请同时参阅图2，一实施例的太阳能电池器件100的制备方法，其包括以下步骤：
步骤S110、在阳极10表面依次旋涂制备空穴缓冲层20及活性层30。
阳极10为铟锡氧化物玻璃（ITO）、掺氟的氧化锡玻璃（FTO），掺铝的氧化锌玻璃（AZO）或掺铟的氧化锌玻璃（IZO）。
本实施方式中，对阳极10前处理包括去除阳极10表面的有机污染物及对阳极10进行等氧离子处理或UV-臭氧处理。将阳极10采用洗洁精、去离子水、丙酮、乙醇、异丙酮各超声波清洗15min，以去除基底10表面的有机污染物；对阳极10进行等氧离子处理时间为5min~15min，功率为10~50W；UV-臭氧处理时间为5min~20min。
空穴缓冲层20由PEDOT:PSS的水溶液旋涂在阳极10表面制成。旋涂的转速为2000rpm~6000rpm，时间为10s~30s。其中PEDOT与PSS的质量比为2:1~6:1，优选为6:1。PEDOT:PSS的水溶液中PEDOT:PSS的质量浓度为1%~5%，优选为1.3%。旋涂后，在100℃~200℃下加热15~60min，优选的，旋涂后在150℃下加热30min。空穴缓冲层20的厚度为20nm~80nm，优选为40nm。
活性层30由活性层溶液旋涂在空穴缓冲层20表面制成。旋涂的转速为4000rpm~6000rpm，时间为10s~30s。活性层溶液中活性层材料的浓度为8mg/ml~30mg/ml，优选为12mg/ml。活性层溶液的溶剂选自甲苯、二甲苯、氯苯及氯仿中的至少一种，优选为氯苯。活性层材料选自MODO-PPV:PCBM及MEH-PPV:PCBM中的一种，其中，MODO-PPV与PCBM的质量比为1:1~1:4，MEH-PPV与PCBM的质量比为1:1-1:4，优选的，活性层材料为质量比为1:2的MODO-PPV:PCBM。旋涂活性层30在充满惰性气体的手套箱中进行，之后在50℃~200℃下退火5分钟~100分钟，或在室温下放置24~48小时，优选在200℃下退火5分钟。活性层30的厚度为80nm~300nm，优选为200nm。
步骤S120、将含有活性炭、氧化锌及空穴缓冲材料的悬浮液旋涂在活性层30表面制备阴极40，空穴缓冲材料为聚3,4-二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸盐的混合物，阴极中氧化锌与活性炭的质量比为1:15~2:1，空穴缓冲材料与活性炭的质量比为6:1~1:1。
优选的，悬浮液中，活性炭的质量百分含量为5%~30%，氧化锌的质量百分含量为2%~10％，PEDOT:PSS的质量百分含量为1∶1~1:5。
优选的，阴极40的厚度为50nm~400nm。
优选的，活性炭的粒径为5目~10目，氧化锌的粒径为50nm~200nm。
优选的，旋涂的转速为500rmp~6000rmp，时间为5秒~60秒，旋涂后在100度下干燥即可。
上述太阳能电池器件制备方法，制备工艺简单；制备的太阳能电池器件的能量转换效率较高。
以下结合具体实施例对本发明提供的太阳能电池器件的制备方法进行详细说明。
本发明实施例及对比例所用到的制备与测试仪器为：高真空镀膜设备（沈阳科学仪器研制中心有限公司，压强<1×10-3Pa）、电流-电压测试仪（美国Keithly公司，型号：2602）、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。
实施例1
本实施例制备的结构为ITO/PEDOT:PSS/MDMO-PPV:PCBM/ZnO:活性炭:PEDOT:PSS的太阳能电池器件。
先将ITO进行光刻处理，剪裁成所需要的大小，依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；清洗干净后对导电基底进行氧等离子处理，处理时间为5-15min，功率为10-50W；在上述基底上旋涂空穴缓冲层，采用浓度为1.3%的PEDOT:PSS的水溶液，其中，PEDOT与PSS的质量比为6:1，旋涂的转速为4000rpm，时间为20s，旋涂后在150℃下加热30min，空穴缓冲层厚度为40nm；接着旋涂活性层，活性层由浓度为12mg/ml的MODO-PPV:PCBM溶液旋涂而成，溶剂为氯苯，其中MODO-PPV与PCBM的质量为1:2，旋涂的转速为4500rpm，时间为15s，旋涂后在200℃下退火5分钟，活性层厚度为200nm；旋涂阴极，阴极由含有活性炭、ZnO及PEDOT:PSS的悬浮液旋涂制备，悬浮液中，活性炭的质量百分含量为7%，ZnO与活性炭的质量比为5:7，PEDOT:PSS与活性炭的质量比为1:8，PEDOT与PSS的质量比为1:2活性炭的粒径为6目，氧化锌粒径为100nm，旋涂的转速为300rpm，时间为20s，阴极厚度为150nm，最后得到所需要的聚合物太阳能电池。
请参阅图3，所示为实施例1中制备的结构为ITO/PEDOT:PSS/MDMO-PPV:PCBM/ZnO:活性炭:PEDOT:PSS的太阳能电池器件（曲线1）与传统的结构为ITO/PEDOT:PSS/MDMO-PPV:PCBM/LiF/Al太阳能电池器件（曲线2）的电流密度与电压关系，表1所示为实施例1中制备的结构为ITO/PEDOT:PSS/MDMO-PPV:PCBM/ZnO:活性炭:PEDOT:PSS的太阳能电池器件与传统的结构为ITO/PEDOT:PSS/MDMO-PPV:PCBM/LiF/Al的太阳能电池器件的电流密度、电压、能量转换效率（η）及填充因子数据。传统的太阳能电池器件中各层厚度与实施例1制备的太阳能电池器件中各层厚度相同。
表1
电流密度（mA/cm2） 电压(V) η（%） 填充因子
曲线1 13.20 0.72 3.09 0.34
曲线2 10.24 0.73 2.59 0.34
从表1和图3可以看到，传统的器件电流密度为10.24mA/cm2，而实施例1制备的太阳能电池器件电流密度提高到了13.20mA/cm2，这说明，本发明用活性炭与氧化锌（ZnO）进行掺杂，聚3,4-二氧乙基噻吩（PEDOT）:聚苯磺酸盐（PSS）作为粘合剂，旋涂制备阴极，提高光电转换效率。传统的器件的能量转换效率为2.59%，而施例1制备的太阳能电池器件的能量转换效率为3.09％。
以下各个实施例的电流密度与电压关系曲线、电流密度、电压、能量转换效率及填充因子都与实施例1相类似，各太阳能电池器件也具有类似的能量转换效率，在下面不再赘述。
实施例2
本实施例制备的结构为IZO/PEDOT:PSS/MEH-PPV:PCBM/ZnO:活性炭:PEDOT:PSS的太阳能电池器件。
先将IZO进行光刻处理，剪裁成所需要的大小，依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；清洗干净后对导电基底进行氧等离子处理，处理时间为5-15min，功率为10-50W；在上述基底上旋涂空穴缓冲层，采用浓度为1%的PEDOT:PSS的水溶液，其中，PEDOT与PSS的质量比为2:1，旋涂的转速为2000rpm，时间为10s，旋涂后在100℃下加热60min，厚度80nm；接着旋涂活性层，活性层由浓度为24mg/ml的MEH-PPV:PCBM溶液旋涂而成，溶剂为氯仿，其中MEH-PPV与PCBM的质量为1:4，旋涂的转速为500rpm，时间为12s，旋涂后在100℃下退火20min，厚度为160nm；旋涂阴极，阴极由含有活性炭、ZnO及PEDOT:PSS的悬浮液旋涂制备，悬浮液中，活性炭的质量百分含量为30%，ZnO与活性炭的质量比为1:3，PEDOT:PSS与活性炭的质量比为1:15，PEDOT与PSS的质量比为1:1活性炭的粒径为5目，氧化锌粒径为200nm，旋涂的转速为500rpm，时间为5s，阴极厚度为500nm，最后得到所要的聚合物太阳能电池器件。
实施例3
本实施例制备的结构为FTO/PEDOT:PSS/MEH-PPV:PCBM/ZnO:活性炭:PEDOT:PSS的太阳能电池器件。
先将FTO进行光刻处理，剪裁成所需要的大小，依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；清洗干净后对导电基底进行氧等离子处理，处理时间为5-15min，功率为10-50W；在上述基底上旋涂空穴缓冲层，采用浓度为5%的PEDOT:PSS的水溶液，其中，PEDOT与PSS的质量比为6:1，旋涂的转速为6000rpm，时间为30s，旋涂后在200℃下加热15min，厚度20nm；接着旋涂活性层，活性层由浓度为16mg/ml的MEH-PPV:PCBM溶液旋涂而成，溶剂为二甲苯，其中MEH-PPV与PCBM的质量为1:3，旋涂的转速为4000rpm，时间为10s，旋涂后在100℃下退火100min，厚度为200nm；旋涂阴极，阴极由含有活性炭、ZnO及PEDOT:PSS的悬浮液旋涂制备，悬浮液中，活性炭的质量百分含量为5%，ZnO与活性炭的质量比为2:5，PEDOT:PSS与活性炭的质量比为1:1，PEDOT与PSS的质量比为1:5，活性炭的粒径为10目，氧化锌粒径为50nm，旋涂的转速为6000rpm，时间为60s，阴极厚度为100nm，最后得到所要的聚合物太阳能电池器件。
实施例4
本实施例制备的结构为ITO/PEDOT:PSS/MDMO-PPV:PCBM/ZnO:活性炭:PEDOT:PSS的太阳能电池器件。
先将ITO进行光刻处理，剪裁成所需要的大小，依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；清洗干净后对导电基底进行氧等离子处理，处理时间为5-15min，功率为10-50W；在上述基底上旋涂空穴缓冲层，采用浓度为2.5%的PEDOT:PSS的水溶液，其中，PEDOT与PSS的质量比为3:1，旋涂的转速为3000rpm，时间为15s，旋涂后在150℃下加热40min，厚度40nm；旋涂活性层，活性层由浓度为8mg/ml的MDMO-PPV:PCBM溶液旋涂而成，溶剂为甲苯，其中MDMO-PPV与PCBM的质量为1:2，旋涂的转速为5000rpm，时间为15s，旋涂后在70℃下退火100min，厚度为300nm；旋涂阴极，阴极由含有活性炭、ZnO及PEDOT:PSS的悬浮液旋涂制备，悬浮液中，活性炭的质量百分含量为12%，ZnO与活性炭的质量比为5:12，PEDOT:PSS与活性炭的质量比为2:1，PEDOT与PSS的质量比为1:4，活性炭的粒径为7目，氧化锌粒径为150nm，旋涂的转速为2000rpm，时间为10s，阴极厚度为250nm，最后得到所要的聚合物太阳能电池器件。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种太阳能电池器件，其特征在于，包括依次层叠的阳极、空穴缓冲层、活性层及阴极，所述阴极的材料包括活性炭、氧化锌及空穴缓冲材料，所述空穴缓冲材料为聚3,4-二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸盐的混合物，所述阴极中所述氧化锌与所述活性炭的质量比为1:15~2:1，所述空穴缓冲材料与所述活性炭的质量比为6:1~1:1。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池器件，其特征在于：所述阴极的厚度为100nm~500nm。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池器件，其特征在于：所述活性炭的粒径为5目~10目，所述氧化锌的粒径为50nm~200nm。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池器件，其特征在于：所述空穴缓冲层的材料为聚3,4-二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸盐的混合物。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池器件，其特征在于：所述活性层的材料选自MODO-PPV:PCBM及MEH-PPV:PCBM中的至少一种。
6.一种太阳能电池器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在阳极表面依次旋涂制备空穴缓冲层及活性层；及
将含有活性炭、氧化锌及空穴缓冲材料的悬浮液旋涂在所述活性层表面制备阴极，所述空穴缓冲材料为聚3,4-二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸盐的混合物，所述阴极中所述氧化锌与所述活性炭的质量比为1:15~2:1，所述空穴缓冲材料与所述活性炭的质量比为6:1~1:1。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池器件的制备方法，其特征在于：所述阴极的厚度为100nm~500nm。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池器件的制备方法，其特征在于：所述活性炭的粒径为5目~10目，所述氧化锌的粒径为50nm~200nm。
9.根据权利要求6所述的太阳能电池器件的制备方法，其特征在于：旋涂的转速为500rmp~6000rmp，时间为5秒~60秒。
10.根据权利要求6所述的太阳能电池器件的制备方法，其特征在于：所述活性层的材料选自MODO-PPV:PCBM及MEH-PPV:PCBM中的至少一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102142521A (zh) * 2010-01-29 2011-08-03 海洋王照明科技股份有限公司 有机太阳能电池及其制备方法
KR20110128122A (ko) * 2010-05-20 2011-11-28 한국기계연구원 탄소나노튜브가 침입된 금속산화물 복합막, 이의 제조방법 및 이를 이용한 광전변환효율 및 수명이 향상된 유기태양전지
CN102282694A (zh) * 2008-10-27 2011-12-14 密歇根大学董事会 倒置有机光敏器件

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102282694A (zh) * 2008-10-27 2011-12-14 密歇根大学董事会 倒置有机光敏器件
CN102142521A (zh) * 2010-01-29 2011-08-03 海洋王照明科技股份有限公司 有机太阳能电池及其制备方法
KR20110128122A (ko) * 2010-05-20 2011-11-28 한국기계연구원 탄소나노튜브가 침입된 금속산화물 복합막, 이의 제조방법 및 이를 이용한 광전변환효율 및 수명이 향상된 유기태양전지

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