CN108511609A - 一种纳米纤维、应用该纳米纤维的太阳能电池及制备方法 - Google Patents

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CN108511609A CN201810212492.9A CN201810212492A CN108511609A CN 108511609 A CN108511609 A CN 108511609A CN 201810212492 A CN201810212492 A CN 201810212492A CN 108511609 A CN108511609 A CN 108511609A
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Abstract

本发明公开了一种纳米纤维、有机太阳能电池和应用该纳米纤维制备有机太阳能电池的方法，通过采用新型的同轴静电纺丝技术，对难以成丝的目标材料进行辅助成丝，制得目标材料的纳米纤维悬浮液，并将获得的目标材料纳米纤维经处理后添加到有机太阳能电池的活性层中，利用其结晶度高、比表面积大、结构连续性强的特点消除因活性层厚度增加所带来的对器件性能的不利影响，显著提升器件的多项光电性能参数，为打破电池效率瓶颈提供了可能性。

Description

一种纳米纤维、应用该纳米纤维的太阳能电池及制备方法
技术领域
本发明属于光电功能材料技术领域，具体涉及一种高分子聚合物光电材料的纳米纤维、应用该纳米纤维的有机太阳能电池及该纳米纤维在有机太阳能电池中应用的方法。
背景技术
近十余年间有机太阳能电池发展迅猛，其最高效率PCE(即能量转换效率)已突破13％，仅在电池有效器件面积不超过0.05cm2的条件下能够实现，且对电池活性层的厚度要求极为严苛(100nm以内)，由此造成了对产业化应用的诸多限制。
现有制备纳米纤维的方法，如模板法、溶液自组装法、纳米压印刻蚀法等方法中存在产率有限，操作复杂，可控性差的问题，CN101558189A和CN 106283398A两篇专利分别公布了利用静电纺丝可以制备出高分子聚合物的纳米纤维以及纤维直径的可调节性，但其制备方法较为复杂，且无法适用于分子量较低的聚合物。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用同轴静电纺丝技术制备高分子聚合物光电材料的纳米纤维的方法，并将获得的纳米纤维经处理后添加到有机太阳能电池的活性层中，从而提供一种光电性能参数显著提升的有机太阳能电池。
本发明的纳米纤维，采用同轴静电纺丝的方法，按照以下步骤制备得到：
(1)配置静电纺丝内管前驱液；
(2)配置静电纺丝外管前驱液；
(3)将所述步骤(1)和(2)配置好的静电纺丝内管前驱液、纺丝外管前驱液加入静电纺丝装置中，调节针头与接收基板的间距，设置恒流泵进液速度，打开高压电源并调节高压电源电压，进行静电纺丝，制得核壳结构的纳米纤维；
(4)将所述步骤(3)制得的核壳结构的纳米纤维置于离心管内，并倒入清洗液，进行反复超声与离心操作以完全除去壳层材料，干燥后的核层纤维即为目标材料纳米纤维。
本发明纳米纤维的优选方案中，步骤(1)配置的静电纺丝内管前驱液为核层目标材料溶液，其为以下三种之一溶于有机溶剂制得：1)给体材料，2)受体材料，3)给体材料与受体材料的混合；
a)所述给体材料是一种不与壳层材料产生排斥反应的聚合物材料，或者是一种不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料，或者是一种以上不与壳层材料产生排斥反应的聚合物材料的混合物，或者是一种以上不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料的混合物，或者是一种或多种不与壳层材料产生排斥反应的聚合物与一种或多种不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料的混合物；
b)所述受体材料是一种不与壳层材料产生排斥反应的聚合物材料，或者是一种不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料，或者是一种以上不与壳层材料产生排斥反应的聚合物材料的混合物，或者是一种以上不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料的混合物，或者是一种或多种不与壳层材料产生排斥反应的聚合物与一种或多种不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料的混合物；
c)所述给体材料与受体材料的混合是指a)中的任一种给体材料与b)中的任一种受体材料的混合；
所述步骤(2)配置的静电纺丝外管前驱液为壳层高分子量材料溶液，其为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚己内酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚碳酸酯溶于有机溶剂配得的溶液。
本发明纳米纤维的优选方案中，给体材料的聚合物材料为聚3-己基噻吩、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩、J50、J51、J61、J71、P3TEA、PBDB-T、PBDTS-TPD、PBDTBzT-DTffBT、PCDTBT、PCPDTQx、PffBT4T-2DT、PIDTTQ、PTB7-Th、PTZ1、PDBT-T1、PIDTTQ、PNTDT、PSEHTT或PzNDTT-TPD；所述给体材料的小分子材料为：BDDT、BDT-DPP、BT-ID、BT-T-ID、DCC3T、DCV4T、DOO3OTTBDT(M1)、DOP3HTTBDT(M2)、F(DPP)2B2、FTAZ、HFQx-T、IDT-DPP、IDT2T、IDT3T、ING-DPP或TAPC；
其中，J50与J51的出处为Liang Gao,Adv.Mater.2016,28,8288–8295、J61与J71的出处为Yongxi Li,Energy Environ.Sci.,2017,10,1610-1620，P3TEA聚(3-羧酸)噻吩的出处为Jing Liu,NATURE ENERGY,VOL 1,JULY 2016,DOI:10.1038)，PBDB-T为Poly[(2,6-(4,8-bis(5-(2-ethylhexyl)thiophen-2-yl)-benzo[1,2-b:4,5-b’]dithiophene))-alt-(5,5-(1’,3’-di-2-thienyl-5’,7’-bis(2-ethylhexy l)benzo[1’,2’-c:4’,5’-c’]dithiophene-4,8-dione，其出处为Yuze Lin,J.Am.Chem.Soc.2016,138,2973-2976，、PBDTS-TPD为Poly[alkylthiothienyl-substituted benzo(1,2-b:4,5-b′)dithiophene]，其出处为Xiaofeng Xu,Adv.Energy Mater.2017,1700908，PBDTBzT-DTffBT的出处为Jiuxing Wang,Macromolecules,doi/10.1021/ma501756p，PCDTBT为Poly[N-9'-heptadecanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4',7'-di-2-thienyl-2',1',3'-benzothiadiazole)]，其出处为álvaro Rodríguez-Rodríguez,Langmuir,2018,34(1),pp115-125，PCPDTQx为poly{4-(2′-ethylhexyl)-4-octyl-4H-cyclopenta[2,1-b:3,4-b′]dithiophene-alt-2,3-bis[5′-(2″-ethylhexyl)thiophen-2′-yl]quinoxaline，其出处为Pieter Verstappen,Macromolecules,2015,48(12),pp 3873-3882)、PffBT4T-2DT为Poly[(5,6-difluoro-2,1,3-benzothiadiazol-4,7-diyl)-alt-(3,3”’-di(2-octyldodecyl)-2,2’；5’,2”；5”,2”’-quaterthiophen-5,5”’-diyl)]，其出处为Jingbo Zhao,EnergyEnviron.Sci.DOI:10.1039/c4ee02990a，PIDTTQ的出处为Dongfeng Dang,Adv.EnergyMater.2014,4,1400680，PTB7-Th为Poly[4,8-bis(5-(2-ethylhexyl)thiophen-2-yl)benzo[1,2-b；4,5-b']dithiop hene-2,6-diyl-alt-(4-(2-ethylhexyl)-3-fluorothieno[3,4-b]thiophene-)-2-carboxylate-2-6-diyl)]，其出处为Qinghe Wu,J.Am.Chem.Soc.,2016,138(23),pp 7248-7251)、PTZ1的出处为Youdi Zhang,Adv.Funct.Mater.2017,27,1603892)、PDBT-T1的出处为Zhenghui Luo,J.Mater.Chem.C,2018,6,1136-1142，PIDTTQ的出处为Nicola Gasparini,Adv.Funct.Mater.2015,25,4898-4907)、PNTDTP的出处为WonSik Yoon,Adv.Energy Mater.2018,8,1701467)、SEHTT的出处为YeJin Hwang,Adv.Mater.2016,28,124-131)、PzNDTT-TPD的出处为Xiangwei Zhu,Chem.Mater.doi/10.1021/cm5033223)；
所述给体材料的小分子材料为：BDDT、BDT-DPP、BT-ID、BT-T-ID、DCC3T、DCV4T、DOO3OTTBDT(M1)、DOP3HTTBDT(M2)、F(DPP)2B2、FTAZ、HFQx-T、IDT-DPP、IDT2T、IDT3T、ING-DPP或TAPC。
其中，BDDT的出处为Jiuxing Wang,Macromolecules,doi/10.1021/ma501756p，BDT-DPP为1,3-benzodithiolan-2-yl-diphenylphosphinyl，其出处为Woong Shin,WoongShin,Adv.Energy Mater.2014,4,1400879，BT-ID与BT-T-ID的出处为Yi Ren,Chem.Mater.2014,26,6570-6577，DCC3T与DCV4T的出处为Roland Fitzner,Adv.Funct.Mater.2015,25,1845–1856，DOO3OTTBDT(M1)与DOP3HTTBDT(M2)的出处为DanDeng,Adv.Energy Mater.2014,4,1400538，F(DPP)2B2的出处为Hangqi Shi,J.Mater.Chem.A,2015,3,1902–1905|1903，FTAZ的出处为Fuwen Zhao,Adv.Mater.2017,1700144，HFQx-T的出处为Zhenzhen Zhang,J.Mater.Chem.A,2017,5,11286–11293，IDT-DPP的出处为Woong Shin,Woong Shin,Adv.Energy Mater.2014,4,1400879，IDT2T与IDT3T的出处为Dongfeng Dang,Adv.Energy Mater.2014,4,1400680，ING-DPP的出处为WoongShin,Woong Shin,Adv.Energy Mater.2014,4,1400879，TAPC的出处为Minlu Zhang,Adv.Mater.2011,23,4960–4964。
所述受体材料的聚合物材料为富勒烯衍生物、PPDI-DTT、PNDI-DTT、PNDTI-DTT、PNDIS-HD或PMI-F-PMI，所述富勒烯衍生物为PC61BM、PC71BM、PC84BM、富勒烯的二加成物或富勒烯的三加成物。
其中，PC61BM(phenyl-C61-butyric acid methyl ester)、PC71BM(phenyl-C71-butyric acid methyl ester)、PC84BM(phenyl-C84-butyric acid methyl ester)三者及其衍生物的出处为Amrita Pal,Phys.Chem.Chem.Phys.,2017,19,28330--28343,PPDI-DTT的出处为Jing Yang,Macromolecules 2017,50,3179-3185,PNDI-DTT与PNDTI-DTT的出处为Jing Yang,Macromolecules2017,50,3179-3185,PNDIS-HD的出处为Taeshik Earmme,Adv.Mater.2014,26,6080–60,PMI-F-PMI的出处为Youdi Zhang,Adv.Funct.Mater.2017,27,1603892。
所述受体材料的小分子材料为：FTTB-PDI4、ICBA、IC-C6IDT-IC、IDTI、IDTN、IDT-2BR、ITIC、ITIC-Th1、IHIC2、IOIC2、SFBRCN、NCBDT、NFBDT、NIDCS、NIDCS-MO、NIDCS-HO、OC60-3T、OC60-5T、SF(DPPB)4、Ta-PDI或Ph-PDI。
其中，FTTB-PDI4的出处为Jianquan Zhang,J.Am.Chem.Soc.2017,139,16092-16095,ICBA的出处为Zhong Zheng,Adv.Mater.2015,27,1189–1194,IC-C6IDT-IC的出处为Yuze Lin,J.Am.Chem.Soc.2016,138,2973-2976,IDTI与IDTN的出处为Sarah Holliday,NATURE COMMUNICATIONS|7:11585,IDT-2BR的出处为Yao Wu,Energy Environ.Sci.,2015,8,3215—3221,ITIC的出处为Wei Gao,Adv.Funct.Mater.2017,27,1702194,ITIC-Th1的出处为Fuwen Zhao,Adv.Mater.2017,1700144,IHIC2与IOIC2的出处为Jingshuai Zhu,Adv.Mater.2017,1704713,SFBRCN的出处为Guangjun Zhang,Adv.Mater.2017,29,1606054,NCBDT与NFBDT的出处为Bin Kan,Adv.Mater.2017,1704904,NIDCS与NIDCS-MO与NIDCS-HO的出处为Oh Kyu Kwon,Adv.Mater.2016,28,910-916,OC60-3T与OC60-5T的出处为Zuo Xiao,Angew.Chem.2012,124,9172–9175,SF(DPPB)4的出处为Shuixing Li,EnergyEnviron.Sci.,2016,9,604—610,Ta-PDI与Ph-PDI的出处为Yuwei Duan,Adv.Mater.2017,29,1605115)；
所述静电纺丝内管前驱液中的有机溶剂为氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、氯仿、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中的任一种或任意几种的混和溶剂，所述静电纺丝外管前驱液中的有机溶剂为氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、氯仿、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中的任一种或任意几种的混和溶剂。
本发明纳米纤维的优选方案中，静电纺丝内管前驱液为以下两种之一：
聚3-己基噻吩、富勒烯衍生物按照质量配比1:1溶于有机溶剂制得；
聚3-己基噻吩、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩、富勒烯衍生物溶于有机溶剂制得，聚3-己基噻吩和聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩的质量份数之和为1，富勒烯衍生物的质量份数为1；
所述步骤(1)中配置的静电纺丝内管前驱液浓度为1～1000mg/mL，所述步骤(2)中配置的静电纺丝外管前驱液浓度为0.1～10g/mL；所述步骤(3)中调节高压电源电压为1kV～100kV，针头与接收基板的间距为1cm～100cm。
本发明纳米纤维的优选方案中，步骤(1)中配置的静电纺丝内管前驱液浓度为10～200mg/mL，所述步骤(2)中配置的静电纺丝外管前驱液浓度为0.1～1g/mL；所述步骤(3)中调节高压电源电压为3kV～30kV，针头与接收基板的间距为5cm～30cm。
本发明的有机太阳能电池，包括从下至上依次设置的玻璃基底、氧化铟锡层、聚3,4-乙烯二氧噻吩层、活性层、电极缓冲层、金属电极，所述活性层中包括上述的纳米纤维，通过在太阳能电池基片上旋涂所述纳米纤维溶液，然后旋涂活性层材料溶液得到。
本发明有机太阳能电池的优选方案中，活性层材料溶液为以下两种之一的组合液溶于有机溶剂制得：聚3-己基噻吩、富勒烯衍生物二元组合液，聚3-己基噻吩、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩、富勒烯衍生物三元组合液，所述有机溶剂为氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、氯仿、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中的任一种或任意几种的混和溶剂。
本发明的应用上述纳米纤维制备有机太阳能电池的方法，包括以下步骤：
(a)在溶剂中分别配置活性层材料溶液，并进行搅拌处理；
(b)分别用洗液、去离子水、丙酮、无水乙醇清洗太阳能电池基片，并用氮气吹干后进行紫外臭氧处理；
(c)在太阳能电池基片上旋涂聚3,4-乙烯二氧噻吩，并进行热退火处理；
(d)将上述的纳米纤维配成纳米纤维悬浮液；
(e)在太阳能电池基片上旋涂纳米纤维悬浮液，然后滴加活性层材料溶液，并在静置后旋涂，最后进行热退火处理，得到活性层；
(f)在太阳能电池基片上进行蒸镀处理，蒸镀第一层为氟化锂，第二层为金属电极。
本发明制备有机太阳能电池方法的优选方案中，步骤(a)中的溶剂为氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、氯仿、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中的任一种或任意几种的组合，搅拌处理的温度为室温～100℃，时间为12～48h，活性层材料溶液的浓度为10～100mg/mL；所述步骤(b)中紫外臭氧处理时间为10～50min；步骤(c)中旋涂的转速为2000～8000rpm，热退火处理的温度为80～200℃，时间为5～30min；所述步骤(d)中配制的纳米纤维悬浮液浓度为10～500mg/mL；所述步骤(e)中旋涂纳米纤维悬浮液的转速为800～1800rpm，静置时间为0～5min，旋涂活性层材料溶液的转速为500～5000rpm，热退火处理的温度为80～200℃，时间为5～30min；所述步骤(f)中蒸镀氟化锂的厚度为0.1～5nm，蒸镀的金属电极为金、银、铝或钙，金属电极厚度为20～200nm。
本发明方法的优选方案中，步骤(a)中的活性层材料溶液为以下两种之一的组合液溶于溶剂制得：聚3-己基噻吩、富勒烯衍生物二元组合液，聚3-己基噻吩、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩、富勒烯衍生物三元组合液。
本发明方法的优选方案中，聚3-己基噻吩、富勒烯衍生物二元组合液为20～80mg/mL，所述聚3-己基噻吩、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩、富勒烯衍生物三元组合液浓度为20～80mg/mL。
本发明通过调节内管与外管前驱液浓度以及其他静电纺丝过程中的参数，实现特定尺寸与形貌的高分子聚合物纳米纤维，故静电纺丝内管与外管前驱液浓度需控制在一定范围内。
本发明利用同轴静电纺丝的方法，对难以成丝的目标材料进行辅助成丝，制得目标材料的纳米纤维悬浮液，进而将获得的纳米纤维添加到有机太阳能电池的活性层中，利用其结晶度高、比表面积大、结构连续性强的特点消除因活性层厚度增加所带来的对器件性能的不利影响，显著提升器件的多项光电性能参数，为打破太阳能电池效率瓶颈提供了可能性。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：
(1)本发明通过同轴静电纺丝的方法制备纳米纤维状的光电材料，通过两台恒流泵分内外管同轴供液，以高分子量的聚合物为辅助成丝工具，虽利用传统的核壳结构，但目标不同，本发明以高分子量的聚合物为壳层材料，起到支撑架构作用，以目标材料为核层进行静电纺丝，并最终去除壳层材料，留下核层目标材料纤维，实现将无法成丝的低分子量聚合物P3HT、PTB7、PCBM等材料电纺成丝的目的；
(2)本发明所述方法适用于多种材料，具有普适性,其中所述给体材料是一种不与壳层材料产生排斥反应的聚合物材料，或者是一种不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料，或者是一种以上不与壳层材料产生排斥反应的聚合物材料的混合物，或者是一种以上不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料的混合物，或者是一种或多种不与壳层材料产生排斥反应的聚合物与一种或多种不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料的混合物；所述受体材料是一种不与壳层材料产生排斥反应的聚合物材料，或者是一种不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料，或者是一种以上不与壳层材料产生排斥反应的聚合物材料的混合物，或者是一种以上不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料的混合物，或者是一种或多种不与壳层材料产生排斥反应的聚合物与一种或多种不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料的混合物；
(3)本发明制得的纳米纤维添加到有机太阳能电池的活性层中后，显著提升太阳能电池短路电流、填充因子、光吸收、载流子迁移率等多项光电性能参数；
(4)本发明针对不同光电材料体系及其在有机太阳能电池中应用的特性，可以通过调节静电纺丝参数进行推广普及，是一种理想的改善太阳能电池性能的方法。
通过静电纺丝技术制备的产品具有孔隙率高、比表面积大、纤维精细程度与均一性高等优点。本发明在有机太阳能电池的活性层加工方法中，通过静电纺丝技术制备出聚合物纳米纤维，并将其添加到机太阳能电池的活性层中，在进一步优化工艺后，提高了太阳能电池的性能。具体的，本发明方法通过以下四方面的机理使加入纤维后的太阳能电池性能得到显著提高：
1.纤维的加入形成了网络交叉的结构，通过瑞利散射有效增加了入射光经过活性层的光程，从而提高了活性层材料对光的吸收率；
2.加入的纤维具有更大比表面积，从而为激子的复合与解离提供了更多的界面，进而有效地增加激子复合的数量；
3.纤维连续性较好，且其中各相分离情况较为理想，约为10-20nm，这对激子的复合与迁移极为有利，在增加了激子寿命的同时，也提升了激子分离形成空穴与电子后二者的迁移率；
4.加入纤维后，整个活性层的成膜性并没有下降，其结晶性在一定程度上得到了提高，证明活性层的有序性与稳定性更好。
附图说明
图1是本发明中同轴静电纺丝装置结构示意图，其中1为恒流泵与内管注射器、2为恒流泵与外管注射器、3为同轴针头、4为高压电源、5为接收板；
图2是本发明有机太阳能电池器件的结构示意图，其中6为阴极层、7为空穴传输层、8为活性层、9为电子传输层、10为阳极层、11为玻璃基底层；
图3是本发明实施例1中同轴纺丝制得的高分子聚合物纳米纤维的SEM图；
图4是本发明实施例1中反复清洗后的高分子聚合物纳米纤维的SEM图；
图5是本发明实施例1中反复清洗后的高分子聚合物纳米纤维的TEM图；
图6是本发明实施例10中标准二元器件(图中①)与实施例1中掺入纳米纤维后二元器件(图中②)的UV效果图；
图7是本发明实施例11中标准三元器件(图中①)与实施例7中掺入纳米纤维后三元器件(图中②)的UV效果图；
图8是本发明实施例1(图中②)、实施例7(图中④)、实施例10(图中①)和实施例11(图中③)制得的四种器件电池性能参数效果图。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细解说，但下述实施例仅作为对本发明的解释说明，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求为准。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1：一种同轴静电纺丝制备纳米纤维的方法，对难以成丝的目标材料进行辅助成丝，包括以下步骤：
(1)配置纺丝内管前驱液；
(2)配置纺丝外管前驱液；
(3)将步骤(1)和(2)配置好的静电纺丝前驱液加入如图1所示的静电纺丝装置中，调节接收距离，设置恒流泵进液速度，打开高压电源摸索至临界值，开始进行静电纺丝，制得核壳结构的高分子聚合物纳米纤维；
(4)将步骤(3)制得的纳米纤维置于离心管内，并倒入定量的清洗液，进行反复超声与离心操作以完全除去壳层材料，干燥后的核层纤维即为本发明的目标材料纳米纤维，将所得的目标材料纳米纤维配成指定浓度的目标材料纳米纤维悬浮液用于在有机太阳能电池活性层中的应用。
另外，如图2所示，本发明的一种有机太阳能电池器件，其活性层8中含有上述目标材料纳米纤维，即本发明应用同轴静电纺丝法制备的纳米纤维。在有机太阳能电池器件制备过程中应用上述处理完毕的目标材料纳米纤维，并提供一种纳米纤维在有机太阳能电池活性层中应用的方法，包括以下步骤：
(a)按一定浓度分别配置聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物二元组合液和聚3-己基噻吩：聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩：富勒烯衍生物的三元组合溶液，并进行搅拌处理；
(b)分别用洗液、去离子水、丙酮、无水乙醇清洗氧化铟锡基片，并用氮气吹干后进行紫外臭氧处理；
(c)在在太阳能电池基片上，即氧化铟锡基片上旋涂聚3,4-乙烯二氧噻吩水溶液，并进行热退火处理；
(d)将本发明通过同轴静电纺丝获得的纳米纤维配成纳米纤维悬浮液；
(e)在太阳能电池基片上旋涂纳米纤维材料悬浮液后，分别滴加对应的步骤(a)中配得的二元组合溶液或三元组合溶液，并在静置后旋涂，最后进行热退火处理，得到活性层；
(f)在太阳能电池基片上一起进行蒸镀处理，蒸镀第一层为一定厚度的氟化锂，第二层为一定厚度的金属电极。
以下为具体制备纳米纤维的方法及应用所得纳米纤维制备有机太阳能电池活性层中的实施例。本实施例在纤维制备上采用了一种新型的同轴静电纺丝技术，对难以成丝的目标材料进行辅助成丝，并在太阳能电池器件制备过程中应用上述处理完毕的纳米纤维，包括以下步骤：
1)配置静电纺丝内管前驱液，浓度为10～200mg/mL，本实施例中分别采用了以下几组数据：10mg/mL、20mg/mL、30mg/mL、40mg/mL、50mg/mL、60mg/mL、70mg/mL、80mg/mL、90mg/mL、100和200mg/mL，但并不仅限于以上实施例的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。内管前驱液为给体材料与受体材料的混合，给体材料为聚3-己基噻吩，受体材料为富勒烯衍生物。
配置静电纺丝外管前驱液，浓度为0.1～10g/mL，本实施例中分别采用了以下几组数据：0.1g/mL、0.2g/mL、0.3g/mL、0.4g/mL、0.5g/mL、0.6g/mL、0.7g/mL、0.8g/mL、0.9g/mL、1g/mL、5g/mL和10g/mL，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。外管前驱液的溶质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚己内酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚碳酸酯，此实施例中为聚甲基丙烯酸甲酯溶于氯仿配得的溶液；
2)将配置好的静电纺丝内管前驱液、纺丝外管前驱液加入静电纺丝装置中，调节高压电源电压为18kV，调节针头与接收基板距离为20cm，进行静电纺丝，制得的高分子聚合物纳米纤维为同轴静电纺丝条件下形成的核壳结构纤维，其核层材料为聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物，壳层材料为聚甲基丙烯酸甲酯；制得的高分子聚合物纳米纤维的直径分布为200～800nm；
3)将制得的核壳结构的高分子聚合物纳米纤维置于离心管内，并倒入清洗液，进行反复超声与离心操作以完全除去壳层材料，干燥后的核层纤维即为目标材料纳米纤维。
配置目标材料纳米纤维悬浮液，浓度为200mg/mL，悬浮液中目标材料纳米纤维的直径分布为100～200nm，悬浮液中目标材料纳米纤维的组成为聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物；
4)为太阳能电池器件制备前驱液，即配置活性层材料溶液，具体为二元聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物溶于溶剂，本实施例溶剂为氯苯，溶液浓度为20mg/mL，搅拌温度为70℃，搅拌时长为30h；
5)洗净的氧化铟锡基片述进行紫外臭氧处理时长为30min，旋涂聚3,4-乙烯二氧噻吩水溶液，转速为6000rpm，并进行热退火处理，退火温度为155℃，退火时长为18min；
6)旋涂二元聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物纳米纤维悬浮液，转速为1300rpm，滴加二元聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物溶液后静置时长为3min，静置后旋涂二元聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物溶液，转速为1300rpm，退火温度为140℃，退火时长为20min；
7)蒸镀氟化锂的厚度为2nm，蒸镀金属电极为银，蒸镀金属电极厚度为80nm。
实施例2：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤2)中所述调节高压电源电压为1kV～100kV，分别采用了以下几组数据：1kV、3kV、6kV、9kV、12kV、15kV、18kV、21kV、24kV、27kV、30kV、50kV和100kV，但本发明方法中调节高压电源电压并不仅限于所列举的数值，1kV～100kV范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例3：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤2)中所述调节接收距离为1cm～100cm，分别采用了以下几组数据：1cm、5cm、7cm、10cm、13cm、15cm、17cm、20cm、23cm、25cm、27cm、30cm、50cm和100cm，但本发明方法中调节接收距离并不仅限于所列举的数值，1cm～100cm范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例4：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于，通过调整步骤1)中静电纺丝内管前驱液，还采用了单独的给体材料，单独的受体材料，溶于有机溶剂制得，给体材料分别采用：聚合物材料，小分子材料，以及聚合物与小分子材料的混合。本实施例中的给体材料分别采用了以下单一组分的聚合物材料：聚3-己基噻吩、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩、J50、J51、J61、J71、P3TEA、PBDB-T、PBDTS-TPD、PBDTBzT-DTffBT、PCDTBT、PCPDTQx、PffBT4T-2DT、PIDTTQ、PTB7-Th、PTZ1、PDBT-T1、PIDTTQ、PNTDTPSEHTT、PzNDTT-TPD。
本实施例中的给体材料还采用了以上聚合物材料的多种的混合物，具体为：
P3HT与PTB7、P3HT与J50、P3HT与J51、P3HT与J61、P3HT与J71、P3HT与P3TEA、P3HT与PBDB-T、P3HT与PBDTS-TPD、P3HT与PBDTBzT-DTffBT、P3HT与PCDTBT、P3HT与PCPDTQx、P3HT与PffBT4T-2DT、P3HT与PIDTTQ、P3HT与PTB7-Th、P3HT与PTZ1、P3HT与PDBT-T1、P3HT与PIDTTQ、P3HT与PNTDT、P3HT与PSEHTT、P3HT与PzNDTT-TPD、PTB7与J50、PTB7与J51、PTB7与J61、PTB7与J71、PTB7与P3TEA、PTB7与PBDB-T、PTB7与PBDTS-TPD、PTB7与PBDTBzT-DTffBT、PTB7与PCDTBT、PTB7与PCPDTQx、PTB7与PffBT4T-2DT、PTB7与PIDTTQ、PTB7与PTB7-Th、PTB7与PTZ1、PTB7与PDBT-T1、PTB7与PIDTTQ、PTB7与PNTDT、PTB7与PSEHTT、PTB7与PzNDTT-TPD、J50与J51、J50与J61、J50与J71、J50与P3TEA、J50与PBDB-T、J50与PBDTS-TPD、J50与PBDTBzT-DTffBT、J50与PCDTBT、J50与PCPDTQx、J50与PffBT4T-2DT、J50与PIDTTQ、J50与PTB7-Th、J50与PTZ1、J50与PDBT-T1、J50与PIDTTQ、J50与PNTDT、J50与PSEHTT、J50与PzNDTT-TPD、J51与J61、J51与J71、J51与P3TEA、J51与PBDB-T、J51与PBDTS-TPD、J51与PBDTBzT-DTffBT、J51与PCDTBT、J51与PCPDTQx、J51与PffBT4T-2DT、J51与PIDTTQ、J51与PTB7-Th、J51与PTZ1、J51与PDBT-T1、J51与PIDTTQ、J51与PNTDT、J51与PSEHTT、J51与PzNDTT-TPD、J61与J71、J61与P3TEA、J61与PBDB-T、J61与PBDTS-TPD、J61与PBDTBzT-DTffBT、J61与PCDTBT、J61与PCPDTQx、J61与PffBT4T-2DT、J61与PIDTTQ、J61与PTB7-Th、J61与PTZ1、J61与PDBT-T1、J61与PIDTTQ、J61与PNTDT、J61与PSEHTT、J61与PzNDTT-TPD、J71与P3TEA、J71与PBDB-T、J71与PBDTS-TPD、J71与PBDTBzT-DTffBT、J71与PCDTBT、J71与PCPDTQx、J71与PffBT4T-2DT、J71与PIDTTQ、J71与PTB7-Th、J71与PTZ1、J71与PDBT-T1、J71与PIDTTQ、J71与PNTDT、J71与PSEHTT、J71与PzNDTT-TPD、P3TEA与PBDB-T、P3TEA与PBDTS-TPD、P3TEA与PBDTBzT-DTffBT、P3TEA与PCDTBT、P3TEA与PCPDTQx、P3TEA与PffBT4T-2DT、P3TEA与PIDTTQ、P3TEA与PTB7-Th、P3TEA与PTZ1、P3TEA与PDBT-T1、P3TEA与PIDTTQ、P3TEA与PNTDT、P3TEA与PSEHTT、P3TEA与PzNDTT-TPD、PBDB-T与PBDTS-TPD、PBDB-T与PBDTBzT-DTffBT、PBDB-T与PCDTBT、PBDB-T与PCPDTQx、PBDB-T与PffBT4T-2DT、PBDB-T与PIDTTQ、PBDB-T与PTB7-Th、PBDB-T与PTZ1、PBDB-T与PDBT-T1、PBDB-T与PIDTTQ、PBDB-T与PNTDT、PBDB-T与PSEHTT、PBDB-T与PzNDTT-TPD、PBDTS-TPD与PBDTBzT-DTffBT、PBDTS-TPD与PCDTBT、PBDTS-TPD与PCPDTQx、PBDTS-TPD与PffBT4T-2DT、PBDTS-TPD与PIDTTQ、PBDTS-TPD与PTB7-Th、PBDTS-TPD与PTZ1、PBDTS-TPD与PDBT-T1、PBDTS-TPD与PIDTTQ、PBDTS-TPD与PNTDT、PBDTS-TPD与PSEHTT、PBDTS-TPD与PzNDTT-TPD、PBDTBzT-DTffBT与PCDTBT、PBDTBzT-DTffBT与PCPDTQx、PBDTBzT-DTffBT与PffBT4T-2DT、PBDTBzT-DTffBT与PIDTTQ、PBDTBzT-DTffBT与PTB7-Th、PBDTBzT-DTffBT与PTZ1、PBDTBzT-DTffBT与PDBT-T1、PBDTBzT-DTffBT与PIDTTQ、PBDTBzT-DTffBT与PNTDT、PBDTBzT-DTffBT与PSEHTT、PBDTBzT-DTffBT与PzNDTT-TPD、PCDTBT与PCPDTQx、PCDTBT与PffBT4T-2DT、PCDTBT与PIDTTQ、PCDTBT与PTB7-Th、PCDTBT与PTZ1、PCDTBT与PDBT-T1、PCDTBT与PIDTTQ、PCDTBT与PNTDT、PCDTBT与PSEHTT、PCDTBT与PzNDTT-TPD、PCPDTQx与PffBT4T-2DT、PCPDTQx与PIDTTQ、PCPDTQx与PTB7-Th、PCPDTQx与PTZ1、PCPDTQx与PDBT-T1、PCPDTQx与PIDTTQ、PCPDTQx与PNTDT、PCPDTQx与PSEHTT、PCPDTQx与PzNDTT-TPD、PffBT4T-2DT与PIDTTQ、PffBT4T-2DT与PTB7-Th、PffBT4T-2DT与PTZ1、PffBT4T-2DT与PDBT-T1、PffBT4T-2DT与PIDTTQ、PffBT4T-2DT与PNTDT、PffBT4T-2DT与PSEHTT、PffBT4T-2DT与PzNDTT-TPD、PIDTTQ与PTB7-Th、PIDTTQ与PTZ1、PIDTTQ与PDBT-T1、PIDTTQ与PIDTTQ、PIDTTQ与PNTDT、PIDTTQ与PSEHTT、PIDTTQ与PzNDTT-TPD、PTB7-Th与PTZ1、PTB7-Th与PDBT-T1、PTB7-Th与PIDTTQ、PTB7-Th与PNTDT、PTB7-Th与PSEHTT、PTB7-Th与PzNDTT-TPD、PTZ1与PDBT-T1、PTZ1与PIDTTQ、PTZ1与PNTDT、PTZ1与PSEHTT、PTZ1与PzNDTT-TPD、PDBT-T1与PIDTTQ、PDBT-T1与PNTDT、PDBT-T1与PSEHTT、PDBT-T1与PzNDTT-TPD、PIDTTQ与PNTDT、PIDTTQ与PSEHTT、PIDTTQ与PzNDTT-TPD、PNTDT与PSEHTT、PNTDT与PzNDTT-TPD、PSEHTT与PzNDTT-TPD。
本实施例中的给体材料分别采用了以下单一组分的小分子材料：BDDT、BDT-DPP、BT-ID、BT-T-ID、DCC3T、DCV4T、DOO3OTTBDT(M1)、DOP3HTTBDT(M2)、F(DPP)2B2、FTAZ、HFQx-T、IDT-DPP、IDT2T、IDT3T、ING-DPP或TAPC。
本实施例中的给体材料还采用了以上小分子材料的多种的混合物，具体为：
BDDT与BDT-DPP、BDDT与BT-ID、BDDT与BT-T-ID、BDDT与DCC3T、BDDT与DCV4T、BDDT与DOO3OTTBDT(M1)、BDDT与DOP3HTTBDT(M2)、BDDT与F(DPP)2B2、BDDT与FTAZ、BDDT与HFQx-T、BDDT与IDT-DPP、BDDT与IDT2T、BDDT与IDT3T、BDDT与ING-DPP、BDDT与TAPC、BDT-DPP与BT-ID、BDT-DPP与BT-T-ID、BDT-DPP与DCC3T、BDT-DPP与DCV4T、BDT-DPP与DOO3OTTBDT(M1)、BDT-DPP与DOP3HTTBDT(M2)、BDT-DPP与F(DPP)2B2、BDT-DPP与FTAZ、BDT-DPP与HFQx-T、BDT-DPP与IDT-DPP、BDT-DPP与IDT2T、BDT-DPP与IDT3T、BDT-DPP与ING-DPP、BDT-DPP与TAPC、BT-ID与BT-T-ID、BT-ID与DCC3T、BT-ID与DCV4T、BT-ID与DOO3OTTBDT(M1)、BT-ID与DOP3HTTBDT(M2)、BT-ID与F(DPP)2B2、BT-ID与FTAZ、BT-ID与HFQx-T、BT-ID与IDT-DPP、BT-ID与IDT2T、BT-ID与IDT3T、BT-ID与ING-DPP、BT-ID与TAPC、BT-T-ID与DCC3T、BT-T-ID与DCV4T、BT-T-ID与DOO3OTTBDT(M1)、BT-T-ID与DOP3HTTBDT(M2)、BT-T-ID与F(DPP)2B2、BT-T-ID与FTAZ、BT-T-ID与HFQx-T、BT-T-ID与IDT-DPP、BT-T-ID与IDT2T、BT-T-ID与IDT3T、BT-T-ID与ING-DPP、BT-T-ID与TAPC、DCC3T与DCV4T、DCC3T与DOO3OTTBDT(M1)、DCC3T与DOP3HTTBDT(M2)、DCC3T与F(DPP)2B2、DCC3T与FTAZ、DCC3T与HFQx-T、DCC3T与IDT-DPP、DCC3T与IDT2T、DCC3T与IDT3T、DCC3T与ING-DPP、DCC3T与TAPC、DCV4T与DOO3OTTBDT(M1)、DCV4T与DOP3HTTBDT(M2)、DCV4T与F(DPP)2B2、DCV4T与FTAZ、DCV4T与HFQx-T、DCV4T与IDT-DPP、DCV4T与IDT2T、DCV4T与IDT3T、DCV4T与ING-DPP、DCV4T与TAPC、DOO3OTTBDT(M1)与DOP3HTTBDT(M2)、DOO3OTTBDT(M1)与F(DPP)2B2、DOO3OTTBDT(M1)与FTAZ、DOO3OTTBDT(M1)与HFQx-T、DOO3OTTBDT(M1)与IDT-DPP、DOO3OTTBDT(M1)与IDT2T、DOO3OTTBDT(M1)与IDT3T、DOO3OTTBDT(M1)与ING-DPP、DOO3OTTBDT(M1)与TAPC、DOP3HTTBDT(M2)与F(DPP)2B2、DOP3HTTBDT(M2)与FTAZ、DOP3HTTBDT(M2)与HFQx-T、DOP3HTTBDT(M2)与IDT-DPP、DOP3HTTBDT(M2)与IDT2T、DOP3HTTBDT(M2)与IDT3T、DOP3HTTBDT(M2)与ING-DPP、DOP3HTTBDT(M2)与TAPC、F(DPP)2B2与FTAZ、F(DPP)2B2与HFQx-T、F(DPP)2B2与IDT-DPP、F(DPP)2B2与IDT2T、F(DPP)2B2与IDT3T、F(DPP)2B2与ING-DPP、F(DPP)2B2与TAPC、FTAZ与HFQx-T、FTAZ与IDT-DPP、FTAZ与IDT2T、FTAZ与IDT3T、FTAZ与ING-DPP、FTAZ与TAPC、HFQx-T与IDT-DPP、HFQx-T与IDT2T、HFQx-T与IDT3T、HFQx-T与ING-DPP、HFQx-T与TAPC、IDT-DPP与IDT2T、IDT-DPP与IDT3T、IDT-DPP与ING-DPP、IDT-DPP与TAPC、IDT2T与IDT3T、IDT2T与ING-DPP、IDT2T与TAPC、IDT3T与ING-DPP、IDT3T与TAPC、ING-DPP与TAPC。
本实施例中的给体材料还采用了以上聚合物材料和小分子材料的多种的混合物，具体为：如上每一个聚合物给体与小分子给体两两组合，聚3-己基噻吩与BDDT、聚3-己基噻吩与BDT-DPP、聚3-己基噻吩与BT-ID、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩与BDDT、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩与BDT-DPP、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩与BT-ID等。
本实施例的受体材料分别采用：聚合物材料，小分子材料，以及聚合物与小分子材料的混合。本实施例中的受体材料分别采用了以下单一组分的聚合物材料：富勒烯衍生物、PPDI-DTT、PNDI-DTT、PNDTI-DTT、PNDIS-HD或PMI-F-PMI，所述富勒烯衍生物为PC61BM、PC71BM、PC84BM、富勒烯的二加成物和富勒烯的三加成物。
本实施例中的受体材料还采用了以上聚合物材料的多种的混合物，具体为：PC61BM与PC71BM、PC61BM与PC84BM、PC61BM与富勒烯的二加成物、PC61BM与富勒烯的三加成物、PC61BM与PPDI-DTT、PC61BM与PNDI-DTT、PC61BM与PNDTI-DTT、PC61BM与PNDIS-HD、PC61BM与PMI-F-PMI、PC71BM与PC84BM、PC71BM与富勒烯的二加成物、PC71BM与富勒烯的三加成物、PC71BM与PPDI-DTT、PC71BM与PNDI-DTT、PC71BM与PNDTI-DTT、PC71BM与PNDIS-HD、PC71BM与PMI-F-PMI、PC84BM与富勒烯的二加成物、PC84BM与富勒烯的三加成物、PC84BM与PPDI-DTT、PC84BM与PNDI-DTT、PC84BM与PNDTI-DTT、PC84BM与PNDIS-HD、PC84BM与PMI-F-PMI、富勒烯的二加成物与富勒烯的三加成物、富勒烯的二加成物与PPDI-DTT、富勒烯的二加成物与PNDI-DTT、富勒烯的二加成物与PNDTI-DTT、富勒烯的二加成物与PNDIS-HD、富勒烯的二加成物与PMI-F-PMI、富勒烯的三加成物与PPDI-DTT、富勒烯的三加成物与PNDI-DTT、富勒烯的三加成物与PNDTI-DTT、富勒烯的三加成物与PNDIS-HD、富勒烯的三加成物与PMI-F-PMI、PPDI-DTT与PNDI-DTT、PPDI-DTT与PNDTI-DTT、PPDI-DTT与PNDIS-HD、PPDI-DTT与PMI-F-PMI、PNDI-DTT与PNDTI-DTT、PNDI-DTT与PNDIS-HD、PNDI-DTT与PMI-F-PMI、PNDTI-DTT与PNDIS-HD、PNDTI-DTT与PMI-F-PMI、PNDIS-HD与PMI-F-PMI。
本实施例中的受体材料分别采用了以下单一组分的小分子材料：FTTB-PDI4、ICBA、IC-C6IDT-IC、IDTI、IDTN、IDT-2BR、ITIC、ITIC-Th1、IHIC2、IOIC2、SFBRCN、NCBDT、NFBDT、NIDCS、NIDCS-MO、NIDCS-HO、OC60-3T、OC60-5T、SF(DPPB)4、Ta-PDI和Ph-PDI。
本实施例中的受体材料还采用了以上小分子材料的多种的混合物，具体为：FTTB-PDI4与ICBA、FTTB-PDI4与IC-C6IDT-IC、FTTB-PDI4与IDTI、FTTB-PDI4与IDTN、FTTB-PDI4与IDT-2BR、FTTB-PDI4与ITIC、FTTB-PDI4与ITIC-Th1、FTTB-PDI4与IHIC2、FTTB-PDI4与IOIC2、FTTB-PDI4与SFBRCN、FTTB-PDI4与NCBDT、FTTB-PDI4与NFBDT、FTTB-PDI4与NIDCS、FTTB-PDI4与NIDCS-MO、FTTB-PDI4与NIDCS-HO、FTTB-PDI4与OC60-3T、FTTB-PDI4与OC60-5T、FTTB-PDI4与SF(DPPB)4、FTTB-PDI4与Ta-PDI、FTTB-PDI4与Ph-PDI、ICBA与IC-C6IDT-IC、ICBA与IDTI、ICBA与IDTN、ICBA与IDT-2BR、ICBA与ITIC、ICBA与ITIC-Th1、ICBA与IHIC2、ICBA与IOIC2、ICBA与SFBRCN、ICBA与NCBDT、ICBA与NFBDT、ICBA与NIDCS、ICBA与NIDCS-MO、ICBA与NIDCS-HO、ICBA与OC60-3T、ICBA与OC60-5T、ICBA与SF(DPPB)4、ICBA与Ta-PDI、ICBA与Ph-PDI、IC-C6IDT-IC与IDTI、IC-C6IDT-IC与IDTN、IC-C6IDT-IC与IDT-2BR、IC-C6IDT-IC与ITIC、IC-C6IDT-IC与ITIC-Th1、IC-C6IDT-IC与IHIC2、IC-C6IDT-IC与IOIC2、IC-C6IDT-IC与SFBRCN、IC-C6IDT-IC与NCBDT、IC-C6IDT-IC与NFBDT、IC-C6IDT-IC与NIDCS、IC-C6IDT-IC与NIDCS-MO、IC-C6IDT-IC与NIDCS-HO、IC-C6IDT-IC与OC60-3T、IC-C6IDT-IC与OC60-5T、IC-C6IDT-IC与SF(DPPB)4、IC-C6IDT-IC与Ta-PDI、IC-C6IDT-IC与Ph-PDI、IDTI与IDTN、IDTI与IDT-2BR、IDTI与ITIC、IDTI与ITIC-Th1、IDTI与IHIC2、IDTI与IOIC2、IDTI与SFBRCN、IDTI与NCBDT、IDTI与NFBDT、IDTI与NIDCS、IDTI与NIDCS-MO、IDTI与NIDCS-HO、IDTI与OC60-3T、IDTI与OC60-5T、IDTI与SF(DPPB)4、IDTI与Ta-PDI、IDTI与Ph-PDI、IDTN与IDT-2BR、IDTN与ITIC、IDTN与ITIC-Th1、IDTN与IHIC2、IDTN与IOIC2、IDTN与SFBRCN、IDTN与NCBDT、IDTN与NFBDT、IDTN与NIDCS、IDTN与NIDCS-MO、IDTN与NIDCS-HO、IDTN与OC60-3T、IDTN与OC60-5T、IDTN与SF(DPPB)4、IDTN与Ta-PDI、IDTN与Ph-PDI、IDT-2BR与ITIC、IDT-2BR与ITIC-Th1、IDT-2BR与IHIC2、IDT-2BR与IOIC2、IDT-2BR与SFBRCN、IDT-2BR与NCBDT、IDT-2BR与NFBDT、IDT-2BR与NIDCS、IDT-2BR与NIDCS-MO、IDT-2BR与NIDCS-HO、IDT-2BR与OC60-3T、IDT-2BR与OC60-5T、IDT-2BR与SF(DPPB)4、IDT-2BR与Ta-PDI、IDT-2BR与Ph-PDI、ITIC与ITIC-Th1、ITIC与IHIC2、ITIC与IOIC2、ITIC与SFBRCN、ITIC与NCBDT、ITIC与NFBDT、ITIC与NIDCS、ITIC与NIDCS-MO、ITIC与NIDCS-HO、ITIC与OC60-3T、ITIC与OC60-5T、ITIC与SF(DPPB)4、ITIC与Ta-PDI、ITIC与Ph-PDI、ITIC-Th1与IHIC2、ITIC-Th1与IOIC2、ITIC-Th1与SFBRCN、ITIC-Th1与NCBDT、ITIC-Th1与NFBDT、ITIC-Th1与NIDCS、ITIC-Th1与NIDCS-MO、ITIC-Th1与NIDCS-HO、ITIC-Th1与OC60-3T、ITIC-Th1与OC60-5T、ITIC-Th1与SF(DPPB)4、ITIC-Th1与Ta-PDI、ITIC-Th1与Ph-PDI、IHIC2与IOIC2、IHIC2与SFBRCN、IHIC2与NCBDT、IHIC2与NFBDT、IHIC2与NIDCS、IHIC2与NIDCS-MO、IHIC2与NIDCS-HO、IHIC2与OC60-3T、IHIC2与OC60-5T、IHIC2与SF(DPPB)4、IHIC2与Ta-PDI、IHIC2与Ph-PDI、IOIC2与SFBRCN、IOIC2与NCBDT、IOIC2与NFBDT、IOIC2与NIDCS、IOIC2与NIDCS-MO、IOIC2与NIDCS-HO、IOIC2与OC60-3T、IOIC2与OC60-5T、IOIC2与SF(DPPB)4、IOIC2与Ta-PDI、IOIC2与Ph-PDI、SFBRCN与NCBDT、SFBRCN与NFBDT、SFBRCN与NIDCS、SFBRCN与NIDCS-MO、SFBRCN与NIDCS-HO、SFBRCN与OC60-3T、SFBRCN与OC60-5T、SFBRCN与SF(DPPB)4、SFBRCN与Ta-PDI、SFBRCN与Ph-PDI、NCBDT与NFBDT、NCBDT与NIDCS、NCBDT与NIDCS-MO、NCBDT与NIDCS-HO、NCBDT与OC60-3T、NCBDT与OC60-5T、NCBDT与SF(DPPB)4、NCBDT与Ta-PDI、NCBDT与Ph-PDI、NFBDT与NIDCS、NFBDT与NIDCS-MO、NFBDT与NIDCS-HO、NFBDT与OC60-3T、NFBDT与OC60-5T、NFBDT与SF(DPPB)4、NFBDT与Ta-PDI、NFBDT与Ph-PDI、NIDCS与NIDCS-MO、NIDCS与NIDCS-HO、NIDCS与OC60-3T、NIDCS与OC60-5T、NIDCS与SF(DPPB)4、NIDCS与Ta-PDI、NIDCS与Ph-PDI、NIDCS-MO与NIDCS-HO、NIDCS-MO与OC60-3T、NIDCS-MO与OC60-5T、NIDCS-MO与SF(DPPB)4、NIDCS-MO与Ta-PDI、NIDCS-MO与Ph-PDI、NIDCS-HO与OC60-3T、NIDCS-HO与OC60-5T、NIDCS-HO与SF(DPPB)4、NIDCS-HO与Ta-PDI、NIDCS-HO与Ph-PDI、OC60-3T与OC60-5T、OC60-3T与SF(DPPB)4、OC60-3T与Ta-PDI、OC60-3T与Ph-PDI、OC60-5T与SF(DPPB)4、OC60-5T与Ta-PDI、OC60-5T与Ph-PDI、SF(DPPB)4与Ta-PDI、SF(DPPB)4与Ph-PDI、Ta-PDI与Ph-PDI。
本实施例中的受体材料还采用了以上聚合物材料和小分子材料的多种的混合物，具体为：如上每一个聚合物受体与小分子受体两两组合，PC61BM与ICBA、PC61BM与IDTI、PC71BM与ICBA、PC71BM与IDTI、PC84BM与ICBA、PC84BM与IDTI等。
本实施例的静电纺丝内管前驱液中的有机溶剂分别采用了氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、氯仿、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中的任一种，以及上述任意几种的混和溶剂，具体为：氯苯与邻二氯苯、氯苯与间二氯苯、氯苯与氯仿、氯苯与甲苯、氯苯与二甲苯、氯苯与四氢呋喃、邻二氯苯与间二氯苯、邻二氯苯与氯仿、邻二氯苯与甲苯、邻二氯苯与二甲苯、邻二氯苯与四氢呋喃、间二氯苯与氯仿、间二氯苯与甲苯、间二氯苯与二甲苯、间二氯苯与四氢呋喃、氯仿与甲苯、氯仿与二甲苯、氯仿与四氢呋喃、甲苯与二甲苯、甲苯与四氢呋喃、二甲苯与四氢呋喃。
本实施例还调整外管前驱液的溶质，不局限于聚甲基丙烯酸甲酯，还采用了以下材料之一：聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚己内酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯，使步骤2)中制得的高分子聚合物纳米纤维为同轴静电纺丝条件下形成的核壳结构纤维，其核层材料为二元聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物或三元聚3-己基噻吩：聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩：富勒烯衍生物或聚3-己基噻吩与BDDT：富勒烯衍生物、聚3-己基噻吩与BDT-DPP：富勒烯衍生物、聚3-己基噻吩与BT-ID：富勒烯衍生物、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩与BDDT：富勒烯衍生物、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩与BDT-DPP:富勒烯衍生物、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩与BT-ID：富勒烯衍生物，壳层材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚己内酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯和聚碳酸酯中的一种，以探索能形成最佳形貌的核壳结构纤维，本实施例中对上述几种内管前驱液和外管前驱液材料选择均进行了实施和验证，并取得良好效果。所述组合典型但非限制性实施例有：核层聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物和壳层聚甲基丙烯酸甲酯的组合，核层聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物和壳层聚乙二醇的组合，核层聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物和壳层聚环氧乙烷的组合，核层聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物和壳层聚己内酯的组合，核层聚3-己基噻吩：聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩：富勒烯衍生物和壳层聚甲基丙烯酸甲酯的组合，核层聚3-己基噻吩：聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩：富勒烯衍生物和壳层聚乙二醇的组合，核层聚3-己基噻吩：聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩：富勒烯衍生物和壳层聚环氧乙烷的组合，核层聚3-己基噻吩：聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩：富勒烯衍生物和壳层聚己内酯的组合。
本实施例的静电纺丝外管前驱液中的有机溶剂分别采用了氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、氯仿、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中的任一种，以及上述任意几种的混和溶剂，具体为：氯苯与邻二氯苯、氯苯与间二氯苯、氯苯与氯仿、氯苯与甲苯、氯苯与二甲苯、氯苯与四氢呋喃、邻二氯苯与间二氯苯、邻二氯苯与氯仿、邻二氯苯与甲苯、邻二氯苯与二甲苯、邻二氯苯与四氢呋喃、间二氯苯与氯仿、间二氯苯与甲苯、间二氯苯与二甲苯、间二氯苯与四氢呋喃、氯仿与甲苯、氯仿与二甲苯、氯仿与四氢呋喃、甲苯与二甲苯、甲苯与四氢呋喃、二甲苯与四氢呋喃。
实施例5：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于，通过调整步骤1)中静电纺丝内管前驱液，使其为给体材料与受体材料的混合，所采用的给体材料和受体材料与实施例4相同，具体类型详见实施例4。本实施例中给体材料与受体材料的组合类型有：二元聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物或三元聚3-己基噻吩：聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩：富勒烯衍生物或聚3-己基噻吩与BDDT：富勒烯衍生物、聚3-己基噻吩与BDT-DPP：富勒烯衍生物、聚3-己基噻吩与BT-ID：富勒烯衍生物、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩与BDDT：富勒烯衍生物、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩与BDT-DPP:富勒烯衍生物、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩与BT-ID：富勒烯衍生物
本实施例通过调整步骤1)中静电纺丝内管前驱液和外管前驱液的溶质，使步骤2)中的目标材料纳米纤维的组成有聚3-己基噻吩、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩和富勒烯衍生物中任意一种或两种以及三种的组合，所述组合典型但非限制性实施例有：聚3-己基噻吩和聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩的组合，聚3-己基噻吩和富勒烯衍生物的组合，聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩和富勒烯衍生物的组合，聚3-己基噻吩、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩和富勒烯衍生物的组合。本实施例中对上述几种组合选择均进行了实施和验证，并取得良好效果。
实施例6：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤4)中所述溶剂为氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、氯仿、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中任意一种或任意几种的组合，所述组合实施例有：邻氯苯与邻二氯苯、氯苯与间二氯苯、氯苯与氯仿、氯苯与甲苯、氯苯与二甲苯、氯苯与四氢呋喃、邻二氯苯与间二氯苯、邻二氯苯与氯仿、邻二氯苯与甲苯、邻二氯苯与二甲苯、邻二氯苯与四氢呋喃、间二氯苯与氯仿、间二氯苯与甲苯、间二氯苯与二甲苯、间二氯苯与四氢呋喃、氯仿与甲苯、氯仿与二甲苯、氯仿与四氢呋喃、甲苯与二甲苯、甲苯与四氢呋喃、二甲苯与四氢呋喃。本实施例中对上述几种溶剂的组合选择均进行了实施和验证，并取得良好效果。
实施例7：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤4)中所述二元聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物溶液与三元聚3-己基噻吩：聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩：富勒烯衍生物的溶液浓度为10～100mg/mL，本实施例分别采用了以下几组数据：10mg/mL、20mg/mL、30mg/mL、40mg/mL、50mg/mL、60mg/mL、70mg/mL和80mg/mL、100mg/mL，但本发明方法中上述溶液浓度并不仅限于所列举的数值，10～100mg/mL范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例8：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤4)中所述二元聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物溶液与三元聚3-己基噻吩：聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩：富勒烯衍生物的溶液搅拌处理温度为室温～100℃，本实施例分别采用了以下几组数据：15℃、20℃、24℃、27℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃和100℃，但本发明方法中上述处理温度并不仅限于所列举的数值，室温～100℃内其他未列举的数值同样适用。
实施例9：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤4)中所述二元聚3-己基噻吩：富勒烯衍生物溶液与三元聚3-己基噻吩：聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩：富勒烯衍生物的溶液搅拌处理时间为12～48h，本实施例分别采用了以下几组数据：12h、16h、20h、24h、28h、32h、36h、40h、44h和48h，但本发明方法中上述处理时间并不仅限于所列举的数值，12～48h范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例10：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤5)中对洗净的氧化铟锡基片进行紫外臭氧处理时长为10～50min，本实施例分别采用了以下几组数据：10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min和50min，但本发明方法中上述处理时间并不仅限于所列举的数值，10～50min范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例11：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤5)中所述旋涂聚3,4-乙烯二氧噻吩水溶液的转速为2000～8000rpm，本实施例分别采用了以下几组数据：2000rpm、2500rpm、3000rpm、3500rpm、4000rpm、4500rpm、5000rpm、5500rpm、6000rpm、6500rpm、7000rpm、7500rpm和8000rpm，但本发明方法中上述旋涂转速并不仅限于所列举的数值，2000～8000rpm范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例12：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤5)中所述热退火处理温度为80～200℃，本实施例分别采用了以下几组数据：80℃、100℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃和200℃，但本发明方法中上述热退火处理温度并不仅限于所列举的数值，80～200℃范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例13：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤5)中所述热退火处理时间为5～30min，本实施例分别采用了以下几组数据：5min、10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min和30min，但本发明方法中上述热退火处理时间并不仅限于所列举的数值，5～30min范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例14：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤6)中所述旋涂二元和三元目标材料纳米纤维悬浮液的转速为800～1800rpm，本实施例分别采用了以下几组数据：800rpm、900rpm、1000rpm、1100rpm、1200rpm、1300rpm、1400rpm、1500rpm、1600rpm、1700rpm和1800rpm，但本发明方法中上述旋涂转速并不仅限于所列举的数值，800～1800rpm范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例15：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤6)中所述二元或三元活性层热退火处理温度为80～200℃，本实施例分别采用了以下几组数据：80℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、180℃和200℃，但本发明方法中上述热退火处理温度并不仅限于所列举的数值，100～150℃范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例16：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤6)中所述滴加二元和三元活性层溶液后静置时长为0～5min，本实施例分别采用了以下几组数据：0min、0.5min、1min、1.5min、2min、2.5min、3min、3.5min、4min、4.5min和5min，但本发明方法中上述静置时长并不仅限于所列举的数值，0～5min范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例17：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤6)中所述滴加二元和三元活性层溶液静置后旋涂转速为800～1800rpm，本实施例分别采用了以下几组数据：800rpm、900rpm、1000rpm、1100rpm、1200rpm、1300rpm、1400rpm、1500rpm、1600rpm、1700rpm和1800rpm，但本发明方法中上述滴加二元和三元溶液静置后旋涂转速并不仅限于所列举的数值，800～1800rpm范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例18：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤6)中掺入了对应目标材料纳米纤维后的二元和三元活性层热退火处理温度为80～200℃，本实施例分别采用了以下几组数据：80℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、180℃和200℃，但本发明方法中上述热退火处理温度并不仅限于所列举的数值，80～200℃范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例19：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤6)中掺入了对应目标材料纳米纤维后的二元和三元活性层热退火处理时间为5～30min，本实施例分别采用了以下几组数据：5min、10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min和30min，但并本发明方法中上述热退火处理时间不仅限于所列举的数值，10～30min内其他未列举的数值同样适用。
实施例20：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤7)中所述蒸镀第一层LiF的厚度为0.1～5nm，本实施例分别采用了以下几组数据：0.1nm、0.5nm1nm、2nm、3nm、4nm和5nm，但本发明方法中蒸镀第一层LiF的厚度并不仅限于所列举的数值，1～5nm范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例21：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，特别是步骤7)中所述蒸镀第二层金属电极为金、银、铝、钙中的一种，本实施例中对上述4种材料选择均进行了实施和验证，并取得良好效果。
实施例22：
本实施例基本物料用量与制备方法均与实施例1相同，不同之处在于步骤7)中所述蒸镀第二层金属电极厚度为20～200nm，本实施例分别采用了以下几组数据：20nm、40nm、60nm、80nm、100nm、120nm、140nm、160nm、180nm和200nm，但蒸镀第二层金属电极厚度并不仅限于所列举的数值，20～200nm范围内其他未列举的数值同样适用。
综合实施例1～22以及图3-8和下表1-2可以看出，本发明通过采用新型的同轴静电纺丝技术，对难以成丝的目标材料进行辅助成丝，制得目标材料的纳米纤维悬浮液，并将其添加到太阳能电池中，制备出性能更好的器件。本发明所述实验装置搭建简易，操作方便，目标材料纤维产率高，制备快，且生成的纳米纤维直径可调控，本发明针对不同光电材料体系及其在有机太阳能电池中应用的特性，可以通过调节静电纺丝参数进行推广普及，是一种理想的改善电池性能的方法。
表1：本发明实施例1、实施例7、实施例10和实施例11制得的四种器件电池性能参数表。
表2：本发明实施例1、实施例7、实施例10和实施例11制得的四种器件空穴/电子迁移率参数表。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种纳米纤维，其特征在于：该纳米纤维采用同轴静电纺丝的方法，按照以下步骤制备得到：
（1）配置静电纺丝内管前驱液；
（2）配置静电纺丝外管前驱液；
（3）将所述步骤（1）和（2）配置好的静电纺丝内管前驱液、纺丝外管前驱液加入静电纺丝装置中，调节针头与接收基板的间距，设置恒流泵进液速度，打开高压电源并调节高压电源电压，进行静电纺丝，制得核壳结构的纳米纤维；
（4）将所述步骤（3）制得的核壳结构的纳米纤维置于离心管内，并倒入清洗液，进行反复超声与离心操作以完全除去壳层材料，干燥后的核层纤维即为目标材料纳米纤维。
2.根据权利要求1所述的一种纳米纤维，其特征在于：所述步骤（1）配置的静电纺丝内管前驱液为核层目标材料溶液，其为以下三种之一溶于有机溶剂制得：1)给体材料，2)受体材料，3)给体材料与受体材料的混合；
a)所述给体材料是一种不与壳层材料产生排斥反应的聚合物材料，或者是一种不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料，或者是一种以上不与壳层材料产生排斥反应的聚合物材料的混合物，或者是一种以上不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料的混合物，或者是一种或多种不与壳层材料产生排斥反应的聚合物与一种或多种不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料的混合物；
b)所述受体材料是一种不与壳层材料产生排斥反应的聚合物材料，或者是一种不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料，或者是一种以上不与壳层材料产生排斥反应的聚合物材料的混合物，或者是一种以上不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料的混合物，或者是一种或多种不与壳层材料产生排斥反应的聚合物与一种或多种不与壳层材料产生排斥反应的小分子材料的混合物；
c）所述给体材料与受体材料的混合是指a）中的任一种给体材料与b）中的任一种受体材料的混合；
所述步骤（2）配置的静电纺丝外管前驱液为壳层高分子量材料溶液，其为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚己内酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚碳酸酯溶于有机溶剂配得的溶液。
3.根据权利要求2所述的一种纳米纤维，其特征在于：所述给体材料的聚合物材料为聚3-己基噻吩、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩、J50、J51、J61、J71、P3TEA、PBDB-T、PBDTS-TPD、PBDTBzT-DTffBT、PCDTBT、PCPDTQx、PffBT4T-2DT、PIDTTQ、PTB7-Th、PTZ1、PDBT-T1、PIDTTQ、PNTDT、PSEHTT或PzNDTT-TPD；所述给体材料的小分子材料为：BDDT、BDT-DPP、BT-ID、BT-T-ID、DCC3T、DCV4T、DOO3OTTBDT(M1)、DOP3HTTBDT(M2)、F(DPP)2B2、FTAZ、HFQx-T、IDT-DPP、IDT2T、IDT3T、ING-DPP或TAPC；
所述给体材料的小分子材料为：BDDT、BDT-DPP、BT-ID、BT-T-ID、DCC3T、DCV4T、DOO3OTTBDT(M1)、DOP3HTTBDT(M2)、F(DPP)2B2、FTAZ、HFQx-T、IDT-DPP、IDT2T、IDT3T、ING-DPP或TAPC；
所述受体材料的聚合物材料为富勒烯衍生物、PPDI-DTT、PNDI-DTT、PNDTI-DTT、PNDIS-HD或PMI-F-PMI，所述富勒烯衍生物为PC61BM、PC71BM、PC84BM、富勒烯的二加成物或富勒烯的三加成物；
所述受体材料的小分子材料为：FTTB-PDI4、ICBA、IC-C6IDT-IC、IDTI、IDTN、IDT-2BR、ITIC、ITIC-Th1、IHIC2、IOIC2、SFBRCN、NCBDT、NFBDT、NIDCS、NIDCS-MO、NIDCS-HO、OC60-3T、OC60-5T、SF（DPPB）4、Ta-PDI或Ph-PDI；所述受体材料的聚合物材料为：富勒烯衍生物、PPDI-DTT、PNDI-DTT、PNDTI-DTT、PNDIS-HD或PMI-F-PMI，所述富勒烯衍生物为PC61BM、PC71BM、PC84BM、富勒烯的二加成物或富勒烯的三加成物；
所述静电纺丝内管前驱液中的有机溶剂为氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、氯仿、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中的任一种或任意几种的混和溶剂，所述静电纺丝外管前驱液中的有机溶剂为氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、氯仿、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中的任一种或任意几种的混和溶剂。
4.根据权利要求3所述的一种纳米纤维，其特征在于：所述静电纺丝内管前驱液为以下两种之一：
聚3-己基噻吩、富勒烯衍生物按照质量配比1:1溶于有机溶剂制得；
聚3-己基噻吩、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩、富勒烯衍生物溶于有机溶剂制得，聚3-己基噻吩和聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩的质量份数之和为1，富勒烯衍生物的质量份数为1；
所述步骤（1）中配置的静电纺丝内管前驱液浓度为1~1000mg/mL，所述步骤（2）中配置的静电纺丝外管前驱液浓度为0.1~10g / mL；所述步骤（3）中调节高压电源电压为1kV~100kV，针头与接收基板的间距为1cm~100cm。
5.根据权利要求4所述的一种纳米纤维，其特征在于：所述步骤（1）中配置的静电纺丝内管前驱液浓度为10~200mg/mL，所述步骤（2）中配置的静电纺丝外管前驱液浓度为0.1~1g/ mL；所述步骤（3）中调节高压电源电压为3kV~30kV，针头与接收基板的间距为5cm~30cm。
6.一种有机太阳能电池，其特征在于：该太阳能电池包括从下至上依次设置的玻璃基底、氧化铟锡层、聚3,4-乙烯二氧噻吩层、活性层、电极缓冲层、金属电极，所述活性层中包括权利要求1、2、3、4或5中所述的纳米纤维，通过在太阳能电池基片上旋涂所述纳米纤维溶液，然后旋涂活性层材料溶液得到。
7.根据权利要求6所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述活性层材料溶液为以下两种之一的组合液溶于有机溶剂制得：聚3-己基噻吩、富勒烯衍生物二元组合液，聚3-己基噻吩、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩、富勒烯衍生物三元组合液，所述有机溶剂为氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、氯仿、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中的任一种或任意几种的混和溶剂。
8.一种应用权利要求1、2、3、4或5所述的纳米纤维制备有机太阳能电池的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（a）在溶剂中分别配置活性层材料溶液，并进行搅拌处理；
（b）分别用洗液、去离子水、丙酮、无水乙醇清洗太阳能电池基片，并用氮气吹干后进行紫外臭氧处理；
（c）在太阳能电池基片上旋涂聚3,4-乙烯二氧噻吩，并进行热退火处理；
（d）将权利要求1、2或3所述的纳米纤维配成纳米纤维悬浮液；
（e）在太阳能电池基片上旋涂纳米纤维悬浮液，然后滴加活性层材料溶液，并在静置后旋涂，最后进行热退火处理，得到活性层；
（f）在太阳能电池基片上进行蒸镀处理，蒸镀第一层为氟化锂，第二层为金属电极。
9.根据权利要求8所述的制备有机太阳能电池的方法，其特征在于：所述步骤（a）中的溶剂为氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、氯仿、甲苯、二甲苯、四氢呋喃中的任一种或任意几种的组合，搅拌处理的温度为室温~100℃，时间为12~48h，活性层材料溶液的浓度为10~100mg /mL；所述步骤（b）中紫外臭氧处理时间为10~50min；
步骤（c）中旋涂的转速为2000~8000rpm，热退火处理的温度为80~200℃，时间为5~30min；所述步骤（d）中配制的纳米纤维悬浮液浓度为10~500mg / mL；
所述步骤（e）中旋涂纳米纤维悬浮液的转速为800~1800rpm，静置时间为0~5min，旋涂活性层材料溶液的转速为500~5000rpm，热退火处理的温度为80~200℃，时间为5~30min；
所述步骤（f）中蒸镀氟化锂的厚度为0.1~5nm，蒸镀的金属电极为金、银、铝或钙，金属电极厚度为20~200nm。
10.根据权利要求8或9所述的制备有机太阳能电池的方法，其特征在于，所述步骤（a）中的活性层材料溶液为以下两种之一的组合液溶于溶剂制得：聚3-己基噻吩、富勒烯衍生物二元组合液，聚3-己基噻吩、聚2,6-二溴-4,8-双-苯并二噻吩、富勒烯衍生物三元组合液。
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