CN108172687A

CN108172687A - 一种基于倒置热退火的有机太阳能电池制备工艺

Info

Publication number: CN108172687A
Application number: CN201810003751.7A
Authority: CN
Inventors: 于军胜; 张晓华; 范谱; 孔天宇; 邵炳尧
Original assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Current assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Priority date: 2018-01-03
Filing date: 2018-01-03
Publication date: 2018-06-15
Anticipated expiration: 2038-01-03
Also published as: CN108172687B

Abstract

本发明公开一种基于倒置热退火的有机太阳能电池制备工艺，属于有机聚合物光伏器件或有机半导体薄膜太阳能电池领域，所述太阳能电池采用反型结构，从下到上依次为：衬底、透明导电阴极ITO、阴极缓冲层、光活性层、阳极缓冲层和金属阳极；制备所述反型结构的太阳能电池的工艺包括如下步骤：1)对衬底和透明导电阴极ITO组成的基板进行清洗并吹干；2)制备前驱体溶液；3)通过前驱体溶液在透明导电阴极ITO上制备阴极缓冲层，然后热退火；4)在阴极缓冲层上制备光活性层，并进行倒置热退火；5)在光活性层制备得到阳极缓冲层；6)在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极。本发明的工艺对抑制活性层形貌衰退有着非常好的效果。

Description

一种基于倒置热退火的有机太阳能电池制备工艺

技术领域

本发明属于有机聚合物光伏器件或有机半导体薄膜太阳能电池领域，具体涉及一种基于倒置热退火的有机太阳能电池制备工艺。

背景技术

随着世界经济的发展，能源消耗、环境污染等问题日益成为世界各国关注的首要问题，传统化石能源随着人们的不断开发已经趋于枯竭的边缘。太阳能作为一种可再生能源正符合这一要求。在太阳能的有效利用中,太阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域,是其中最受瞩目的项目之一。根据太阳能电池光活性层材料的性质的不同，可以将光活性层材料分为无机半导体材料和有机半导体材料。无机半导体材料由于发展起步早，研究比较广泛，基于无机半导体材料的无机太阳能电池在太阳能电池应用中占据了主导地位。但是无机半导体材料本身有其不足之处，比如加工工艺非常复杂、材料要求苛刻、不易进行大面积柔性加工、某些材料具有毒性等，这些缺点制约了无机太阳电池的进一步发展。与无机半导体材料相比，基于有机半导体材料的有机太阳能电池，不仅具有与无机太阳能电池相同的最高理论光电转换效率,而且还具有质量轻、可湿法成膜、能加工成特种形状、易制成柔性器件、甚至可以实现全塑料化等显著优势，目前己经成为国内外研究的热点之一，也是解决能源危机的希望所在。

然而，与无机太阳能电池已经大规模生产相比，有机太阳能电池由于其目前的光电转换效率还相对较低，常用的受体材料PC₇₁BM极易团聚，致使有机太阳能电池的稳定性不高，其商用化还尚需时日。有机太阳能电池活性层的形貌在决定效率和稳定性方面起着重要的作用。当前，普遍应用的优化活性层形貌的方法有添加剂、热退火、溶剂蒸汽退火等。然而，由于富勒烯在溶剂挥发的过程中更易团聚，活性层中残余的添加剂会导致器件性能的不稳定，从而导致器件性能衰减很快。降低器件性能衰减的关键是抑制活性层形貌的衰退，另外提高有机材料的纯度、使用非富勒烯受体、混合第三种材料也可以有效抑制活性层形貌的衰退。但这些方法材料合成的周期较长，难度大，成本较高。因此，通过优化活性层的制备及后处理工艺，减少活性层中的缺陷，优化活性层的形貌，以及进一步提升器件的光电转换效率与稳定性，是目前有机太阳能电池领域研究的重点及难点之一。

发明内容

本发明的目的在于：为解决的目前太阳能电池制备工艺中抑制活性层形貌衰退的方法均采用提高有机材料的纯度、使用非富勒烯受体或混合第三种材料这些方法，这些方法材料合成的周期较长、难度大且成本较高的问题，本发明提供一种基于倒置热退火的有机太阳能电池制备工艺。

本发明的技术方案如下：

一种基于倒置热退火的有机太阳能电池制备工艺，所述太阳能电池采用反型结构，从下到上依次为：衬底、透明导电阴极ITO、阴极缓冲层、光活性层、阳极缓冲层和金属阳极；制备所述反型结构的太阳能电池的工艺包括如下步骤：

1)对衬底和透明导电阴极ITO组成的基板进行清洗并吹干；

2)制备前驱体溶液；

3)通过前驱体溶液在透明导电阴极ITO上制备阴极缓冲层，然后热退火。

4)在阴极缓冲层上制备光活性层，并进行倒置热退火。

5)在光活性层制备得到阳极缓冲层。

6)在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极。

具体地，所述步骤1)中，对由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗后用氮气吹干。

具体地，所述步骤2)中，所述前驱体溶液为采用溶胶凝胶法制备的ZnO前驱体溶液，其重量组成为：醋酸锌60％-80％，乙醇胺20％-40％。

具体地，所述步骤3)具体为：在透明导电阴极ITO表面采用旋转涂覆、印刷或喷涂的方式对阴极缓冲层混合ZnO溶液作为阴极缓冲，并进行热退火；所述热退火的温度范围在150-250℃，时间范围为40-80min。

具体地，所述步骤4)具体为：

41)：配制由电子给体材料与电子受体材料PC₇₁BM组成的混合溶液；所述电子给体材料为PTB7-TH、PffBT4T-2OD、PTB7或P3HT中的一种或几种；所述混合溶液中给体材料和PC₇₁BM的质量百分比为1:15-6:1，所述混合溶液的浓度为10-30mg/ml。

42)将在阴极缓冲层(3)上旋涂、喷涂、自组装、喷墨打印或丝网印刷混合溶液，制得厚度范围为50-300nm的光活性层。

43)对得到的由衬底、透明导电阴极ITO、阴极缓冲层、光活性层和阳极缓冲层组成的半成品进行倒置热退火；退火的温度为85℃，退火的时间为5min-25min。

具体地，所述步骤3)和步骤4)中所述热退火方式采用恒温热台加热、烘箱加热、远红外加热或热风加热的一种或多种。

采用上述方案后，本发明的有益效果如下：

(1)通过优化倒置热退火的时间制备得到的太阳能电池相比于正常热退火制备得到的太阳能电池，其短路电流密度变大，这是由于通过倒置热退火形成的最优的垂直给受体分布，形成了有效的电荷传输通道，在保证形成垂直相分离的同时，聚合物分子的排列更有序、更紧密了，有利于形成良好的结晶性，增大了器件的光电流密度和填充因子，最终使得器件的光电转换效率得到较大的提高。

(2)通过采用倒置热退火工艺，能够增强分子自组装的过程，使聚合物分子的排列更有序，π-π堆积更紧密，提升了有机活性层的结晶性，从而提高了器件的光电转换效率。

(3)通过采用倒置热退火工艺，PC₇₁BM被固定在这种高度有序的聚合物网络中，提升了器件的稳定性，克服了目前有机太阳能电池性能衰减较快的难题，延长了其使用寿命。

附图说明

图1是本发明所制备的有机太阳能电池的结构示意图；

图2是本发明所涉及的倒置热退火的示意图；

图中标记：1-衬底，2-透明导电阴极ITO，3-阴极缓冲层，4-光活性层，5-阳极缓冲层，6-金属阳极，7-热台，8-隔热材料，9-旋完活性层的基片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种基于倒置热退火的有机太阳能电池制备工艺，

衬底采用的透明聚合物材料为聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、氯醋树脂或聚丙烯酸的一种或多种。

如图1所示，本发明中太阳能电池采用反型结构从下到上依次为：衬底1、透明导电阴极ITO2、阴极缓冲层3、光活性层4、阳极缓冲层5和金属阳极6；制备所述反型结构的太阳能电池的工艺包括如下步骤：

1)对由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗后用氮气吹干。

2)制备前驱体溶液；所述前驱体溶液为采用溶胶凝胶法制备的ZnO前驱体溶液，其重量组成为：醋酸锌60％-80％，乙醇胺20％-40％。

3)通过前驱体溶液在透明导电阴极ITO2上制备厚度范围为5-40nm的阴极缓冲层3，然后热退火；热退火的温度范围在150-250℃，时间范围为40-80min。热退火方式采用恒温热台加热、烘箱加热、远红外加热或热风加热的一种或多种。

4)在阴极缓冲层3上制备光活性层，并进行倒置热退火。

42)将在阴极缓冲层3上旋涂、喷涂、自组装、喷墨打印或丝网印刷混合溶液，制得厚度范围为50-300nm的光活性层4。

43)对得到的由衬底1、透明导电阴极ITO2、阴极缓冲层3、光活性层4和阳极缓冲层5组成的半成品进行倒置热退火；退火的温度为85℃，退火的时间为5min-25min；热退火方式采用恒温热台加热、烘箱加热、远红外加热或热风加热的一种或多种。

5)在光活性层4制备得到阳极缓冲层；阳极缓冲层材料为MoO₃，厚度范围为5-20nm。

6)在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极。金属阳极材料为Ag、Al或Au中的一种或多种，薄层厚度范围为100-200nm。

在步骤4所述的倒置热退火是指，把器件倒着放置，应当理解，这只是为了便于操作，具体实施中也可以将热源放在上方进行倒置热退火。如图2所示，图2是本发明所涉及的倒置热退火的示意图，其中圆形部分为热台7，小长方体为隔热材料8，平行四边形代表旋完活性层的基片9。

下面，结合具体实施例以及实验数据，对本发明进行更加清楚、完整的说明。

实施例1(对照组1)

对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆溶胶凝胶法制备的ZnO(4000rpm,40s,300nm)制备阴极缓冲层，在阴极缓冲层上采用旋涂制备PffBT4T-2OD:PC₇₁BM(1:1.5,15mg/ml)光活性层(800rpm,90s,300nm)，倒置不退火，在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO₃(15nm)；在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5,100mW/cm²，测得器件的开路电压(V_OC)＝0.72V，短路电流(J_SC)＝21.7mA/cm²，填充因子(FF)＝61.9％，光电转换效率(PCE)＝9.69％。

实施例2(对照组2)

对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆溶胶凝胶法制备的ZnO(4000rpm,40s,300nm)制备阴极缓冲层，在阴极缓冲层上采用旋涂制备PffBT4T-2OD:PC₇₁BM(1:1.5,15mg/ml)光活性层(800rpm,90s,300nm)，倒置退火85℃，5min，在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO₃(15nm)；在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5,100mW/cm²，测得器件的开路电压(V_OC)＝0.72V，短路电流(J_SC)＝68.9mA/cm²，填充因子(FF)＝68.9％，光电转换效率(PCE)＝10.75％。

实施例3(对照组3)

对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆溶胶凝胶法制备的ZnO(4000rpm,40s,300nm)制备阴极缓冲层，在阴极缓冲层上采用旋涂制备PffBT4T-2OD:PC₇₁BM(1:1.5,15mg/ml)光活性层(800rpm,90s,300nm)，倒置退火85℃，10min，在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO₃(15nm)；在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5,100mW/cm²，测得器件的开路电压(V_OC)＝0.72V，短路电流(J_SC)＝19.8mA/cm²，填充因子(FF)＝71.6％，光电转换效率(PCE)＝10.4％。

实施例4(对照组4)

对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆溶胶凝胶法制备的ZnO(4000rpm,40s,300nm)制备阴极缓冲层，在阴极缓冲层上采用旋涂制备PffBT4T-2OD:PC₇₁BM(1:1.5,15mg/ml)光活性层(800rpm,90s,300nm)，倒置退火85℃，15min，在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO₃(15nm)；在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5,100mW/cm²，测得器件的开路电压(V_OC)＝0.72V，短路电流(J_SC)＝19.6mA/cm²，填充因子(FF)＝69.7％，光电转换效率(PCE)＝9.84％。

实施例5(对照组5)

对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆溶胶凝胶法制备的ZnO(4000rpm,40s,300nm)制备阴极缓冲层，在阴极缓冲层上采用旋涂制备PffBT4T-2OD:PC₇₁BM(1:1.5,15mg/ml)光活性层(800rpm,90s,300nm)，倒置退火85℃，20min，在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO₃(15nm)；在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5,100mW/cm²，测得器件的开路电压(V_OC)＝0.72V，短路电流(J_SC)＝19.5mA/cm²，填充因子(FF)＝67.3％，光电转换效率(PCE)＝9.45％。

实施例6(对照组6)

对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆溶胶凝胶法制备的ZnO(4000rpm,40s,300nm)制备阴极缓冲层，在阴极缓冲层上采用旋涂制备PffBT4T-2OD:PC₇₁BM(1:1.5,15mg/ml)光活性层(800rpm,90s,300nm)，倒置退火85℃，25min，在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO₃(15nm)；在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5,100mW/cm²，测得器件的开路电压(V_OC)＝0.72V，短路电流(J_SC)＝19.2mA/cm²，填充因子(FF)＝65.4％，光电转换效率(PCE)＝9.04％。

实施例7(对照组7)

对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆溶胶凝胶法制备的ZnO(4000rpm,40s,300nm)制备阴极缓冲层，在阴极缓冲层上采用旋涂制备PffBT4T-2OD:PC₇₁BM(1:1.5,15mg/ml)光活性层(800rpm,90s,300nm)，正置不退火，在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO₃(15nm)；在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5,100mW/cm²，测得器件的开路电压(V_OC)＝0.72V，短路电流(J_SC)＝22.1mA/cm²，填充因子(FF)＝57.6％，光电转换效率(PCE)＝8.87％。

实施例8(对照组8)

对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆溶胶凝胶法制备的ZnO(4000rpm,40s,300nm)制备阴极缓冲层，在阴极缓冲层上采用旋涂制备PffBT4T-2OD:PC₇₁BM(1:1.5,15mg/ml)光活性层(800rpm,90s,300nm)，正置退火85℃，5min，在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO₃(15nm)；在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5,100mW/cm²，测得器件的开路电压(V_OC)＝0.72V，短路电流(J_SC)＝20.3mA/cm²，填充因子(FF)＝64.5，光电转换效率(PCE)＝9.46％。

实施例9(对照组9)

对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆溶胶凝胶法制备的ZnO(4000rpm,40s,300nm)制备阴极缓冲层，在阴极缓冲层上采用旋涂制备PffBT4T-2OD:PC₇₁BM(1:1.5,15mg/ml)光活性层(800rpm,90s,300nm)，正置退火85℃，10min，在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO₃(15nm)；在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5,100mW/cm2，测得器件的开路电压(V_OC)＝0.72V，短路电流(J_SC)＝19.5mA/cm²，填充因子(FF)＝69.6％，光电转换效率(PCE)＝9.79％。

实施例10(对照组10)

对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆溶胶凝胶法制备的ZnO(4000rpm,40s,300nm)制备阴极缓冲层，在阴极缓冲层上采用旋涂制备PffBT4T-2OD:PC₇₁BM(1:1.5,15mg/ml)光活性层(800rpm,90s,300nm)，正置退火85℃，15min在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO₃(15nm)；在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5,100mW/cm²，测得器件的开路电压(V_OC)＝0.72V，短路电流(J_SC)＝18.9mA/cm²，填充因子(FF)＝68.3％，光电转换效率(PCE)＝9.29％。

实施例11(对照组11)

对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆溶胶凝胶法制备的ZnO(4000rpm,40s,300nm)制备阴极缓冲层，在阴极缓冲层上采用旋涂制备PffBT4T-2OD:PC₇₁BM(1:1.5,15mg/ml)光活性层(800rpm,90s,300nm)，正置退火85℃，20min在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO₃(15nm)；在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5,100mW/cm²，测得器件的开路电压(V_OC)＝0.72V，短路电流(J_SC)＝18.1mA/cm²，填充因子(FF)＝66.2％，光电转换效率(PCE)＝8.63％。

实施例12(对照组12)

对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极ITO所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；在透明导电阴极ITO表面旋转涂覆溶胶凝胶法制备的ZnO(4000rpm,40s,300nm)制备阴极缓冲层，在阴极缓冲层上采用旋涂制备PffBT4T-2OD:PC₇₁BM(1:1.5,15mg/ml)光活性层(800rpm,90s,300nm)，正置退火85℃，25min在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO₃(15nm)；在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5,100mW/cm²，测得器件的开路电压(V_OC)＝0.72V，短路电流(J_SC)＝17.3mA/cm²，填充因子(FF)＝60.7％，光电转换效率(PCE)＝7.56％。

表1为在标准测试条件(AM 1.5,100mW/cm²)下，上述12个实施例基于不同退火方式和时间所制备的有机太阳能电池器件的性能参数。

表1

由表1可以看出：通过优化倒置热退火的时间制备得到的太阳能电池(如实施例2制备而成的太阳能电池)相比于正常热退火制备得到的太阳能电池(如实施例8制备而成的太阳能电池)，其短路电流密度变大，这是由于通过倒置热退火形成的最优的垂直给受体分布，形成了有效的电荷传输通道，在保证形成垂直相分离的同时，聚合物分子的排列更有序、更紧密了，有利于形成良好的结晶性，增大了器件的光电流密度和填充因子，最终使得器件的光电转换效率得到较大的提高。

表2在标准测试条件(AM 1.5,100mW/cm²)下，基于不退火方式和温度所制备的有机太阳能电池器件在空气中存放时的性能衰减。

表2

通过表3可以看出，采用倒置退火后处理的有机太阳能电池，能够有效提升在空气中的稳定性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种基于倒置热退火的有机太阳能电池制备工艺，所述太阳能电池采用反型结构，从下到上依次为：衬底(1)、透明导电阴极ITO(2)、阴极缓冲层(3)、光活性层(4)、阳极缓冲层(5)和金属阳极(6)；其特征在于，制备所述反型结构的太阳能电池的工艺包括如下步骤：

1)对衬底(1)和透明导电阴极ITO(2)组成的基板进行清洗并吹干；

2)制备前驱体溶液；

3)通过前驱体溶液在透明导电阴极ITO(2)上制备阴极缓冲层(3)，然后热退火；

4)在阴极缓冲层(3)上制备光活性层，并进行倒置热退火；

5)在光活性层(4)制备得到阳极缓冲层；

6)在阳极缓冲层上蒸镀金属阳极。

2.根据权利要求1所述的一种倒置热退火的有机太阳能电池制备工艺，其特征在于，所述步骤1)中，对由透明衬底(1)及透明导电阴极ITO(2)所组成的基板进行清洗后用氮气吹干。

3.根据权利要求1所述的一种倒置热退火的有机太阳能电池制备工艺，其特征在于，所述步骤2)中，所述前驱体溶液为采用溶胶凝胶法制备的ZnO前驱体溶液，其重量组成为：醋酸锌60％-80％，乙醇胺20％-40％。

4.根据权利要求1所述的一种倒置热退火的有机太阳能电池制备工艺，其特征在于，所述步骤3)具体为：在透明导电阴极ITO(2)表面采用旋转涂覆、印刷或喷涂的方式对阴极缓冲层(3)混合ZnO溶液作为阴极缓冲层(3)，并进行热退火；所述热退火的温度范围在150-250℃，时间范围为40-80min。

5.根据权利要求1所述的一种倒置热退火的有机太阳能电池制备工艺，其特征在于，所述步骤4)具体为：

41)：配制由电子给体材料与电子受体材料PC₇₁BM组成的混合溶液；所述电子给体材料为PTB7-TH、PffBT4T-2OD、PTB7或P3HT中的一种或几种；所述混合溶液中给体材料和PC₇₁BM的质量百分比为1:15-6:1，所述混合溶液的浓度为10-30mg/ml；

42)将在阴极缓冲层(3)上旋涂、喷涂、自组装、喷墨打印或丝网印刷混合溶液，制得厚度范围为50-300nm的光活性层(4)；

43)对得到的由衬底(1)、透明导电阴极ITO(2)、阴极缓冲层(3)、光活性层(4)和阳极缓冲层(5)组成的半成品进行倒置热退火；退火的温度为85℃，退火的时间为5min-25min。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种倒置热退火的有机太阳能电池制备工艺，其特征在于，所述步骤3)和步骤4)中所述热退火方式采用恒温热台加热、烘箱加热、远红外加热或热风加热的一种或多种。