CN105440230B - 一种有机稀土固体胶束及其制备方法和提高太阳能电池光电转化效率的方法 - Google Patents

一种有机稀土固体胶束及其制备方法和提高太阳能电池光电转化效率的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机稀土固体胶束及其制备方法和提高太阳能电池光电转化效率的方法，有机共轭小配体作为第一配体，一种具有两亲性二嵌段聚合物作为第二配体，二者与稀土元素氯化物溶液混合掺杂进行自组装形成有机稀土固体胶束，以此来提高稀土元素的荧光发射强度和荧光效率。然后将制备好的有机稀土固体胶束旋涂在太阳能电池的ITO层之上，制备成具有有机稀土固体胶束的太阳能电池，由此可以加大电池对太阳光的吸收，提高光电转化效率。其制备工艺简单、成本低、光电转化效率高、对环境友好。

Description

一种有机稀土固体胶束及其制备方法和提高太阳能电池光电 转化效率的方法
技术领域：
本发明涉及杂化材料技术和太阳能电池制备技术的交叉领域，特别涉及一种有机稀土固体胶束及其制备方法、和提高太阳能电池光电转化效率的方法。
背景技术：
稀土发光材料是一类很有发展前途的新型功能材料。自20世纪60年代稀土氧化物实现高纯化后，稀土发光材料有了重大突破，被广泛应用于照明、显示和检测三大领域，迅速形成了极大的工业生产和消费市场规模，目前正向着新型领域扩展。其中，有机稀土固体胶束的功能和应用技术是21世纪化学化工的重要研究课题，而发光是有机稀土固体胶束光、电、磁三大功能中最突出的功能，因此，有机稀土固体胶束的研究和应用具有格外重要的意义。
与此同时，太阳能是一种环保的绿色能源，将太阳能转化成电能是各国科学界研究的热点和产业界开发、推广的重点。与无机太阳能电池相比，聚合物太阳能电池制作工艺简单、可操作性强、成本低、重量轻、可制备成柔性器件。因此，聚合物太阳能电池具有广阔的发展和应用前景，是能源领域中最重要的研究方向。
在太阳能电池的众多种类中，高效率的聚合物太阳能电池通常采用体异质结结构，即聚合物给体材料与受体材料形成互穿网络结构。体异质结结构能够增加给体与受体的接触面积，弥补激子扩散距离较短的缺陷，提高激子分离的效率和太阳能转化的效率。同时由于聚合物太阳能电池光能利用率不高，自由电子的迁移率低，电子空穴复合概率高，聚合物太阳能电池的光转化效率仍然远低于无机太阳能电池的光转化效率。在传统的聚合物太阳能电池的结构中，增加聚合物太阳能电池光活性层的厚度可以增加光能的吸收，但由于其自由电荷迁移率很低，增加电池光活性层的厚度必然引起导出自由电荷的能力下降，增加的光能并不能高效率地转化为电能，因此，如何在不增加光活性层厚度的前提下提高光能的吸收是一个重要的研究课题。
有机稀土固体胶束可以吸收光能，4f轨道电子发生跃迁能够产生很强的荧光，其紫外吸收范围较宽，能够吸收更多的光能，可以在不增加聚合物太阳能电池光活性层厚度的情况下增加光吸收，从而增加聚合物太阳能电池的光电转化效率，目前，如何利用有机稀土固体胶束的荧光性能来提高太阳能电池的光电转化效率具有重要的研究价值，也为稀土发光材料的应用开拓了新领域。
现有技术发展中，中国专利200910084684.7号公开了一种聚合物太阳能电池光电活性层的处理方法，将光活性层暴露于氯仿和/或邻二氯苯的蒸汽中，保持0.1-20小时，该方法虽能有效提高太阳能电池的光电转化效率，但是操作不当极易将光活性层氧化，破坏光活性层的结构，影响电池的电学性能；中国专利200910085656.7号公开了一种掺杂无机半导体纳米晶体的聚合物太阳能电池光活性层的制备方法，将Pb、Cd或Zn的无机盐溶液与邻二氯苯进行混合，然后旋涂制膜，将所得薄膜置于H2S或H2Se气氛中处理10-120分钟，该法引入无机盐，增加成本，稳定性差，极易破坏光活性层的网络结构，降低光电转化效率；中国专利201410336868.9号公开了一种高效率聚合物太阳能电池，其结构自上而下依次是玻璃基板、FTO阳极层、介孔二氧化钛纳米层、聚合物活性层、铝阴极层，该结构在制备过程中，在电子传输层或空穴传输层中设有纳米颗粒，能够限制其表面等离子效应，影响电池的光电转化效率。目前为止，还没有关于将有机稀土固体胶束用于太阳能电池的相关报道及相关专利，由此，在不破坏光活性层结构的前提下，利用有机稀土固体胶束提高聚合物太阳能电池的光电转化效率变的尤为重要。
中国专利201210260336.2也公开了一种聚合物-稀土离子发光胶束的制备方法，但是其制备的聚合物-铕离子胶束粒径在100nm以上，本发明采用新型的两亲性二嵌段聚合物和有机共轭小分子2-噻吩甲酰三氟丙酮与稀土离子进行自组装络合成球，大大地减小了有机稀土固体胶束的尺寸(10-20nm)，为其后期的应用拓宽了应用领域，如聚合物太阳能电池等。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种制备具有有机发光材料的聚合物太阳能电池的方法，将有机稀土固体胶束旋涂在体异质结结构聚合物太阳能电池(HJPSC)的ITO层之上，利用有机稀土固体胶束的荧光发射特性增大太阳能电池的光吸收强度，提高电池的光电转化效率。
为了实现上述目的，本发明的制备工艺包括下列步骤：
一种有机稀土固体胶束的制备方法，将有机共轭小配体作为第一配体，一种具有两亲性二嵌段聚合物作为第二配体，二者与稀土元素氯化物溶液混合掺杂进行自组装形成有机稀土固体胶束；所述两亲性二嵌段聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚丙烯酸(PMMA-b-PAA)。
所述的制备方法，所述两亲性二嵌段聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚丙烯酸(PMMA-b-PAA)的制备方法为：(1)称取一定量的可逆加成断裂链转移剂(RAFT)和适量的引发剂，二氧六环作为溶剂，加入一定量的甲基丙烯酸甲酯MMA单体，在氮气环境中和70℃的温度下进行油浴合成反应8小时，将反应完成的液体用石油醚进行洗涤，抽滤得到上层固体进行干燥制得第一嵌段聚合物；(2)称取一定量的步骤(1)的产物，加入适量的引发剂，二氧六环作为溶剂，当聚甲基丙烯酸甲酯全部溶解后，加入一定量的丙烯酸单体，在氮气环境中和50℃的油浴中进行合成反应6小时，用石油醚对所制备的反应液进行洗涤去除杂质和未反应的单体，倒去上层液体得到下层粘状固体，然后进行干燥制得两亲性二嵌段聚合物(PMMA-b-PAA)。
所述的制备方法，所述稀土元素氯化物溶液包括氯化铕、氯化铽、氯化铥或氯化钆溶液。
所述的制备方法，所述有机共轭小配体为2-噻吩甲酰三氟丙酮TTA。
所述的制备方法，所述有机共轭小配体还可以为1,10-邻菲罗啉Phen、乙酰丙酮、水杨酸或二苯甲酰甲烷DBM之一。
所述的制备方法，有机共轭小配体：稀土元素氯化物：两亲性二嵌段聚合物的摩尔比为3:1:1。
所述的制备方法，有机共轭小配体：稀土元素氯化物：两亲性二嵌段聚合物在50-70℃的油浴锅中进行络合反应5-10小时，得到有机稀土固体胶束溶液，有机稀土固体胶束是尺寸在10-20nm的络合物。
任一所述的方法制备获得的有机稀土固体胶束，尺寸在10-20nm之间，呈球形，具有很强的荧光强度，紫外吸收范围处于300-425nm之间。
一种提高太阳能电池光电转化效率的方法，将所述的有机稀土固体胶束旋涂在太阳能电池的ITO层之上，制备成具有有机稀土固体胶束的太阳能电池，由此可以加大电池对太阳光的吸收，提高光电转化效率。
所述提高太阳能电池光电转化效率的方法，(1)将带有阳极电极ITO的透明基底依次用洗涤剂、去离子水、丙酮、去离子水、无水乙醇和异丙醇超声清洗，清洗后用干燥的高纯氮气吹干或高温烘干，形成洁净的导电基底；然后将其转入等离子体表面处理仪，在25Pa气压、氧气和氮气环境下对ITO导电基底等离子处理5-15分钟后冷却至室温；
(2)用有机极性溶剂对所述有机稀土固体胶束溶液进行稀释，然后经超声充分分散，得到分散均匀的有机稀土固体胶束溶液；
(3)在经步骤(1)等离子处理过的ITO导电基底的阳极电极上通过旋涂的方法形成不连续孤岛状的有机稀土固体胶束层；
(4)在步骤(3)中得到的有机稀土固体胶束层的表面通过旋涂方法形成带有一层空穴传输层的导电基底；
(5)将给体材料和受体材料通过匀胶机旋涂的方法在步骤(4)的空穴传输层上形成一层光活性层；
(6)将阴极电极的材质通过蒸镀的方法在步骤(5)的光活性层上形成阴极电极，得到旋涂有机稀土固体胶束层的聚合物太阳能电池。
本发明所述的两亲性二嵌段聚合物，采用的第一链段在光、热、电离辐射和催化剂存在的条件下易于聚合，聚合效率高，聚合度较小；采用的第二链段单体在催化剂存在的条件下易于聚合，并且其具有最简单的不饱和羧基、酯基或酰胺基可以与三价稀土离子进行配位络合，所设定的聚合度较小，易于形成尺寸较小的固体胶束。
本发明所述的有机稀土固体胶束具有核壳结构，且尺寸比较小，在10-20nm之间，呈球形，并且尺寸分布范围较窄，在太阳能电池中易于分散均匀，并且具有很强的荧光强度，紫外吸收范围较宽，处于300-425nm之间。
本发明所述阳极电极为透明导电的金属氧化物或有掺杂的金属氧化物，包括氧化铟锡(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)和氧化锡，阳极电极通过气相沉积、磁控溅射的方法形成，阳极电极的材质在可见光波长范围内有较高的透过率。
本发明所述的有机稀土固体胶束层在ITO层上分散比较均匀，呈点缀状，能够拓宽和增大太阳能电池对光的吸收范围和强度，避免对光活性层结构的破坏，并且对电流的导通性影响较小。
本发明所述的空穴传输层为PEDOT:PSS聚合物导电聚合物薄膜(PEDOT是3,4-乙撑二氧噻吩单体的聚合物，PSS是聚苯乙烯磺酸盐)，空穴传输层的材质具有导电率和功函数，在可见光波长范围内有透过率。
本发明所述的光活性层包括聚合物给体材料和受体材料，这两种材料会混合形成互穿网络结构；其中给体材料吸收光能产生激子，给体材料的LUMO能级高于受体材料的LUMO能级，激子在给体材料与受体材料界面处产生分离，形成电子和空穴，电子在受体材料中传输，空穴在给体材料中传输，最终分别到达阴极和阳极，从而形成电流和电压。
本发明所述的聚合物给体材料包括聚噻吩类(如P3HT、PEOPT和P3OT等)、聚对苯亚乙烯衍生物(如MDMO-PPV和MEH-PPV等)和D-A型窄带隙共轭给体聚合物材料(如PBDTTT-C-T、PCPDTBT、PBDTTPD、PNDT-BT、PBDFDTBT和PDTSTPD)，聚合物给体材料具有共轭结构，能够吸收可见光中的光能并发生电子跃迁形成激子；所述的受体材料包括富勒烯衍生物，如PC61BM、PC71BM、ICBA和ICMA，受体材料能在光活性层材料中与聚合物给体材料形成纳米互穿网络结构，有着与聚合物给体材料不同的吸光范围。
本发明所述的阴极材质包括铝和钙，电池的阴极电极的材质有导电性，功函数低，能够和功函数高的阳极电极形成内电场，有利于电子和空穴的转移。
本发明与现有技术相比，直接将有机稀土固体胶束旋涂在ITO层之上形成单独一层，增加电池的光吸收范围和效率；减小固体胶束的尺寸和改善在ITO层上的分散性，可以有效降低其对电流导通性的影响；低浓度的有机稀土固体胶束不会破坏聚合物太阳能电池的体异质结结构，使电池保持相对较高的填充因子；光转化效率高、制备工艺简单、成本低、环境友好。
本发明将所制备的具有核壳结构的有机稀土固体胶束用于太阳能电池中，通过掺杂于太阳能电池的活性层中或旋涂于ITO层之上的方法，来提高太阳能电池的光电转化效率。有机稀土固体胶束在电池的涂层中能够均匀分散，不连续，呈点缀状，对电流的导通性影响较小，另外，其尺寸比较小，在10-20nm之间，呈球形，并且尺寸分布范围较窄，具有很强的荧光强度，紫外吸收范围较宽，处于300-425nm之间。
本发明将有机稀土固体胶束采用与稀土离子具有最佳能级匹配的有机共轭小分子作为第一配体，采用能与嵌段聚合物进行配位络合自组装成胶束的嵌段聚合物为第二配体。有机共轭小分子与稀土离子进行配位络合后，吸收能量被激发到单重态的某个振动能级，然后分子会通过内部能量快速传递进而跃迁到单重激发态的能量低一点的振动能级，单重激发态会以非辐射系间窜越的方式窜越到三重态，三重态非辐射跃迁到稀土离子的某个激发态，通过这种能量转移似的间接激发，稀土离子会辐射跃迁到能级低一点的4f壳层，同时发射出较强的荧光。
本发明的空穴传输层为PEDOT:PSS聚合物导电、聚合物薄膜或金属氧化物薄膜，包括氧化镍、氧化钒、氧化钼和酞菁铜，空穴传输层的材质有导电率和功函数，在可见光波长范围内有透过率。
本发明的有机稀土固体胶束能够吸收太阳光中的紫外光谱，一方面可以减少紫外光对光活性层的照射，延长光活性层的寿命，提高电池的稳定性；另一方面，光活性层中的窄带系聚合物给体材料和受体材料混合能够形成互穿网络结构，有机稀土固体胶束的加入能够增加电池的光吸收强度，聚合物给体材料吸收大量的光能产生激子，激子在给体材料与受体材料界面处产生分离，形成电子和空穴，电子在受体材料中传输，空穴在给体材料中传输，最终分别到达阴极和阳极，形成电流和电压。
附图说明：
图1为本发明涉及的有机稀土固体胶束的结构示意图，包括1—两亲性二嵌段聚合物、2—三价铕离子、3—2-噻吩甲酰三氟丙酮。
图2为本发明所涉及的有机稀土固体胶束透射电镜图。
图3为本发明涉及的太阳能电池的结构原理示意图，包括4—透明玻璃基底、5—阳极电极ITO层、6—有机稀土固体胶束、7—空穴传输层、8—光活性层、9—电子缓冲层、10—阴极电极。
图4为本发明涉及的太阳能电池与参比太阳能电池的电压与电流密度的曲线图。
具体实施方式：
下面结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1：两亲性二嵌段聚合物(聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚丙烯酸)(PMMA-b-PAA)的合成
(1)第一嵌段聚合物聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的制备：称取一定量的可逆加成断裂链转移剂(RAFT)和适量的引发剂，二氧六环作为溶剂，加入一定量的甲基丙烯酸甲酯MMA单体，在氮气环境中和70℃的温度下进行油浴合成反应8小时，将反应完成的液体用石油醚进行洗涤，抽滤得到上层固体进行干燥制得第一嵌段聚合物；
(2)两亲性二嵌段聚合物聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚丙烯酸(PMMA-b-PAA)的合成：称取一定量的步骤(1)的产物，加入适量的引发剂，二氧六环作为溶剂，当聚甲基丙烯酸甲酯全部溶解后，加入一定量的丙烯酸单体，在氮气环境中和50℃的油浴中进行合成反应6小时，用石油醚对所制备的反应液进行洗涤去除杂质和未反应的单体，倒去上层液体得到下层粘状固体，然后进行干燥制得两亲性二嵌段聚合物(PMMA-b-PAA)；
实施例2：有机稀土固体胶束溶液的制备
(1)稀土离子溶液的制备：一定量的氧化铕与过量的盐酸水溶液在搅拌的条件下进行复分解反应1小时，将反应液在70℃的油浴锅中进行溶剂蒸发，直至结晶，用四氢呋喃洗涤后再干燥得到EuCl3·6H2O，采用N,N-二甲基甲酰胺DMF作为溶剂，将干燥后得到的晶体EuCl3·6H2O溶解制备浓度为0.02mol/L的氯化铕溶液；
(2)两亲性二嵌段聚合物溶液的配制：将实施例1制备的两亲性二嵌段聚合物溶于N,N-二甲基甲酰胺DMF配成0.04mol/L的聚合物溶液；
(3)有机稀土固体胶束的制备：称取适量的有机共轭小配体2-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA，作为第一配体)和适量的步骤(2)得到的聚合物溶液(作为第二配体)，与步骤(2)制备的氯化铕溶液以3:1:1(TTA：氯化物：二嵌段聚合物)的摩尔比在50℃的油浴锅中进行络合反应5小时，得到有机稀土固体胶束溶液，有机稀土固体胶束是尺寸在10-20nm的络合物。
实施例3：有机稀土固体胶束溶液的制备
本实施例的有机稀土固体胶束的化学合成方法为：称取0.02667g的TTA置于圆底烧瓶中，先用17mL的邻二氯苯将TTA搅拌溶解均匀，然后将1mL浓度为0.04mol/L的两亲性二嵌段聚合物溶液(PMMA20-b-PAA10)逐滴地滴入装有TTA的圆底烧瓶中，最后将2mL浓度为0.02mol/L的氯化铕溶液逐滴地滴入上述圆底烧瓶中，然后将圆底烧瓶放入60℃的油浴锅中加热搅拌反应7小时，最终得到有机稀土固体胶束溶液，其粒径大小约为13nm。
实施例4：太阳能电池的制备
本实施例制备的太阳能电池的主体结构包括：透明玻璃基底4、阳极电极ITO层5、有机稀土固体胶束层6、空穴传输层7、光活性层8、电子缓冲层9、阴极电极10，阳极电极ITO层2的厚度为180nm；分散均匀的有机稀土固体胶束层3厚度为30-50nm；空穴传输层4为PEDOT:PSS聚合物导电薄膜，厚度为30nm；光活性层5中给体材料为基于BDT的窄带系聚合物PBDTTT-C-T，受体材料为富勒烯衍生物(PC71BM)，光活性层的厚度为100nm；电子缓冲层为钙，厚度为10nm；阴极电极为铝，厚度为100nm。
本实施例的制备工艺包括下列步骤：
(1)将带有ITO的透明基底依次用洗涤剂、去离子水、丙酮、去离子水、无水乙醇和异丙醇超声清洗，清洗后用干燥的高纯氮气吹干或高温烘干，形成洁净的导电基底；然后将其转入等离子体表面处理仪，在25Pa气压、氧气和氮气环境下对ITO导电基底等离子处理6分钟后冷却至室温；
(2)用有邻二氯苯对实施例3合成的有机稀土固体胶束溶液进行1:1稀释，形成摩尔分数为0.001mol/L的溶液，然后经超声处理，得到分散均匀的混合溶剂溶液；
(3)将步骤(1)所得的ITO导电玻璃置于匀胶机中，旋涂步骤(2)处理过的有机稀土固体胶束，转速为2000rpm，时间为40s，最终得到厚度约为20nm的有机稀土固体胶束光吸收层；
(4)在经步骤(3)旋涂过的有机稀土固体胶束层的玻璃置于匀胶机中，旋涂聚电解质导电材料PEDOT:PSS，转速为4000rpm，时间为40s，最终得到厚度约为30nm的空穴传输层(聚合物导电薄膜)，随后在150℃下热处理20分钟；
(5)将步骤(4)所得的聚合物导电薄膜置于匀胶机中，旋涂PBDTTT-C-T与PC71BM质量比为1:1.5、总浓度为25mg/mL的邻二氯苯溶液，转速为800rpm，时间为60s；
(6)将步骤(5)处理后的玻璃基片置于真空度大于5×10-4Pa的真空蒸镀仪中，开始蒸镀电子缓冲层和阴极电极，其中电子缓冲层材料为Ca，蒸镀速率为0.01nm/s，厚度为10nm；阴极电极材料为Al，蒸镀速率为0.5nm/s，厚度为100nm，蒸镀速率及厚度由探头安装在基片附近的晶振膜厚仪监控。
实施例5：太阳能电池的制备
本实施例的制备工艺步骤与实施例4相同。
本实施例与实施例4的步骤(2)不同之处在于有机稀土固体胶束溶液与邻二氯苯溶剂的比例是1:3，制备方法为：将所得的有机稀土固体胶束溶液与邻二氯苯溶剂以1:3的比例进行搅拌使固体胶束分散均匀，然后将其旋涂在ITO层之上制备光吸收层。
本实施例制备的旋涂有机稀土固体胶束的聚合物太阳能电池的能量转化效率为7.84％，相比没有掺杂有机稀土固体胶束的聚合物太阳能电池光电转化效率的7.25％提高约10％，相比中国专利201410336868.9中提高的太阳能电池光电转化效率的3.96％提高了98％；其能量转化效率提高的主要表现是短路电流的提高，开路电压和填充因子变化不大。
实施例6：太阳能电池的制备
本实施例的制备工艺步骤与实施例4相同。
本实施例与实施例4的步骤(2)不同之处在于有机稀土固体胶束溶液与邻二氯苯溶剂的比例是1:7，制备方法为：将所得的有机稀土固体胶束溶液与邻二氯苯溶剂以1:7的比例进行搅拌使固体胶束分散均匀，然后将其旋涂在ITO层之上制备光吸收层。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种有机稀土固体胶束的制备方法，其特征在于，将有机共轭小配体作为第一配体，一种具有两亲性二嵌段聚合物作为第二配体，二者与稀土元素氯化物溶液混合掺杂进行自组装形成有机稀土固体胶束；所述两亲性二嵌段聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚丙烯酸(PMMA-b-PAA)；有机共轭小配体：稀土元素氯化物：两亲性二嵌段聚合物的摩尔比为3:1:1；有机共轭小配体：稀土元素氯化物：两亲性二嵌段聚合物在50-70℃的油浴锅中进行络合反应5-10小时，得到有机稀土固体胶束溶液，有机稀土固体胶束是尺寸在10-20nm的络合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述两亲性二嵌段聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚丙烯酸(PMMA-b-PAA)的制备方法为：(1)称取一定量的可逆加成断裂链转移剂(RAFT)和适量的引发剂，二氧六环作为溶剂，加入一定量的甲基丙烯酸甲酯MMA单体，在氮气环境中和70℃的温度下进行油浴合成反应8小时，将反应完成的液体用石油醚进行洗涤，抽滤得到上层固体进行干燥制得第一嵌段聚合物；(2)称取一定量的步骤(1)的产物，加入适量的引发剂，二氧六环作为溶剂，当聚甲基丙烯酸甲酯全部溶解后，加入一定量的丙烯酸单体，在氮气环境中和50℃的油浴中进行合成反应6小时，用石油醚对所制备的反应液进行洗涤去除杂质和未反应的单体，倒去上层液体得到下层粘状固体，然后进行干燥制得两亲性二嵌段聚合物(PMMA-b-PAA)。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述稀土元素氯化物溶液包括氯化铕、氯化铽、氯化铥或氯化钆溶液。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机共轭小配体为2-噻吩甲酰三氟丙酮TTA。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机共轭小配体为1,10-邻菲罗啉Phen、乙酰丙酮、水杨酸或二苯甲酰甲烷DBM之一。
6.根据权利要求1-5任一所述方法制备获得的有机稀土固体胶束，尺寸在10-20nm之间，呈球形，具有很强的荧光强度，紫外吸收范围处于300-425nm之间。
7.一种提高太阳能电池光电转化效率的方法，其特征在于，将权利要求6所述的有机稀土固体胶束旋涂在太阳能电池的ITO层之上，制备成具有有机稀土固体胶束的太阳能电池，由此可以加大电池对太阳光的吸收，提高光电转化效率。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，(1)将带有阳极电极ITO的透明基底依次用洗涤剂、去离子水、丙酮、去离子水、无水乙醇和异丙醇超声清洗，清洗后用干燥的高纯氮气吹干或高温烘干，形成洁净的导电基底；然后将其转入等离子体表面处理仪，在25Pa气压、氧气和氮气环境下对ITO导电基底等离子处理5-15分钟后冷却至室温；
(2)用有机极性溶剂对所述有机稀土固体胶束溶液进行稀释，然后经超声充分分散，得到分散均匀的有机稀土固体胶束溶液；
(3)在经步骤(1)等离子处理过的ITO导电基底的阳极电极上通过旋涂的方法形成不连续孤岛状的有机稀土固体胶束层；
(4)在步骤(3)中得到的有机稀土固体胶束层的表面通过旋涂方法形成带有一层空穴传输层的导电基底；
(5)将给体材料和受体材料通过匀胶机旋涂的方法在步骤(4)的空穴传输层上形成一层光活性层；
(6)将阴极电极的材质通过蒸镀的方法在步骤(5)的光活性层上形成阴极电极，得到旋涂有机稀土固体胶束层的聚合物太阳能电池。
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