CN109887951A - 集成太阳能电池功能的显示屏幕结构、装置及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种集成太阳能电池功能的显示屏幕结构、显示装置及制备方法，其中，集成太阳能电池功能的显示屏幕结构包括用于吸收第一方向偏振光的透明太阳能电池单元和用于发出第二方向偏振光的显示单元，透明太阳能电池单元设于显示单元上方、且第一方向和第二方向相互垂直，与现有的显示屏幕结构相比，本发明的显示屏幕结构的透明太阳能电池单元吸收的光的偏振方向与显示单元发出的光的偏振方向相互垂直，显示单元发出的光可近乎无损耗地通过透明太阳能电池单元，即透明太阳能电池单元不会吸收显示单元所发出的光，因而将透明太阳能电池单元设于显示单元上方，也不会增加显示屏幕的功耗以及不会影响亮度、可视角和响应时间等显示特性。
Description
技术领域
本发明涉及显示屏幕技术和光伏技术领域，特别是涉及一种集成太阳能电池功能的显示屏幕结构、显示装置及制备方法。
背景技术
随着移动电子设备的普及，用户对其性能要求的日益提高，能耗也随之增大，锂电池容量的提升速度渐渐满足不了使用需求。有机电致发光二极管(OLED)显示技术具有自发光、高对比度、广视角、响应速度快、较低能耗等优点，它作为替代液晶显示(LCD)的新一代显示技术，能一定程度上缓解移动电子设备在性能需求与续航时间上的矛盾。除此之外，有一些研究工作希望通过在手机、平板电脑等设备的屏幕上集成太阳能电池，实现显示屏幕能在播放画面的同时，吸收太阳光或者环境光，对设备进行充电，从而增加续航时间并解决应急情况的充电问题。目前集成太阳能充电功能的显示屏幕通常采用以下方法：
一是将太阳能电池单元放置于显示单元的后方，此结构中显示单元向前发出的光并没有经过太阳能电池单元，故显示亮度、可视角等参数不会受到影响。然而，此结构要求单元单元整个结构都具有比较高的透明度，太阳能电池单元的光利用率很大程度上受到显示单元中透明电极的透过率以及TFT电路的遮挡所制约。另外，此结构中显示单元与太阳能电池单元之间不能存在反射结构，故显示单元向后方发出的光会被太阳能电池所吸收，降低了显示光的利用率。
二是将太阳能电池单元放置于显示单元的上方，如法国的SunpartnerTechnologies公司研发的WysipsCrystal光伏组件，其设计原理是在显示屏幕与外玻璃间加入一系列有间隔的条状太阳能电池，将外玻璃加工一系列与之对应的透镜形状，通过透镜技术，太阳光或人造光被半圆柱形的透镜汇聚到太阳能电池条上，而显示屏发出的光则从间隔中透射出来，从而实现太阳能充和屏幕显示双重功能，但此设计的缺点是条状结构阻挡了一部分显示面积，会降到显示分辨率，另外透镜结构也会带来可视角受限的问题；现有中国发明专利申请说明书CN105070218A也公开了一种太阳能显示屏，其所述透明太阳能薄膜形成于所述OLED显示模块之上，入射光线透过盖板照射到透明太阳能薄膜，所述有机发光层发出的光线依次透过透明太阳能薄膜和盖板射出，虽然透明太阳能薄膜不受遮盖，能够有效吸收环境光，但也容易吸收OLED显示模块所发出的光线，造成OLED显示模块显示亮度下降。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种集成太阳能电池功能的显示屏幕结构、显示装置及制备方法，以解决现有技术中存在的透明太阳能电池单元易吸收显示单元发出的光，对显示单元的显示亮度造成影响的技术问题。
为解决上述目的，本发明采用的如下技术方案。
本发明提供一种集成太阳能电池功能的显示屏幕结构，包括用于吸收第一方向偏振光的透明太阳能电池单元和用于发出第二方向偏振光的显示单元，透明太阳能电池单元设于显示单元上方、且第一方向和第二方向相互垂直。
进一步地，透明太阳能电池单元由上往下依次设有第一绝缘层、第一正电极层、第一空穴传输层、聚合物吸光层、第一电子传输层和共用负电极层，共用负电极层直接生长于显示单元，聚合物吸光层的聚合物分子沿第一方向取向排列。
进一步地，聚合物吸光层主要为由电子的施主材料与受体材料混合组成的体异质结结构，施主材料主要为聚噻吩、聚对苯撑乙烯、聚苯并二噻吩、聚苯并噻二唑、聚吡咯、卟啉与噻吩的共聚物以及它们的衍射物的一种或多种组合，受体材料主要为C60及其衍射物PC60BM、PC70BM以及苝二酰亚胺类化合物的一种或多种组合，第一绝缘层为玻璃或透明绝缘聚合物薄膜覆盖层。
进一步地，显示单元由上往下依次设有共用负电极层、第二电子传输层、聚合物发光层、第二空穴传输层、第二正电极层和第二绝缘层，透明太阳能电池单元直接生长于共用负电极层，聚合物发光层的聚合物分子沿第二方向取向排列，第二绝缘层为玻璃或塑料薄膜衬底。
进一步地，聚合物发光层主要由共轭聚合物发光材料制备形成，共轭聚合物发光材料为聚芴、聚噻吩、聚对苯撑乙烯、聚苯、聚苯胺以及它们的衍生物的一种或多种的组合。
本发明还提供一种包含上述所述的集成太阳能电池的显示屏幕结构的显示装置，还包括电源管理模块和二次电池，该显示屏幕结构包括用于吸收第一方向偏振光的透明太阳能电池单元和用于发出第二方向偏振光的显示单元，透明太阳能电池单元设于显示单元上方、且第一方向和第二方向相互垂直，其中，透明太阳能电池单元设有第一正电极层，显示单元设有第二正电极层，透明太阳能电池单元和显示单元之间设有共用负电极层，第一正电极层、第二正电极层和共用负电极层分别引出导线并连接至电源管理模块，电源管理模块与二次电池电性连接。
本发明还提供一种集成太阳能电池的显示屏幕结构的制备方法，包括以下步骤：
S1，玻璃或塑料薄膜衬底作为第二绝缘层，通过真空热蒸发镀膜法在玻璃或塑料薄膜衬底表面上蒸镀Au层，作为第二正电极层；
S2，在第二正电极层表面上涂布PEDOT:PSS水溶液，并经过退火处理，得到第二空穴传输层；
S3，通过分子取向处理在第二空穴传输层表面上制备沿第二方向取向排列的共轭聚合物发光薄膜，作为显示单元的聚合物发光层；
S4，通过真空热蒸发镀膜法在聚合物发光层表面上依次蒸镀Alq3层和LiF层，作为第二电子传输层；
S5，利用磁控溅射处理在第二电子传输层表面上沉积ITO层，作为共用负电极层；
S6，在共用负电极层表面上涂布CsCO3:TiO2混合溶液，并经过退火处理，得到第一电子传输层；
S7，通过分子取向处理在第一电子传输层表面制备沿第一方向取向排列的聚合物吸光层，第一方向与第二方向的夹角呈90°。
S8，在聚合物吸光层表面涂布PEDOT:PSS的异丙醇溶液，并经过退火处理，得到第一空穴传输层；
S9，利用磁控溅射法在第一空穴传输层沉积形成ITO层，作为第一正电极层；
S10，利用点胶处理在第一正电极层表面覆盖第一绝缘层。
具体地，在步骤S3或步骤S7中，分子取向处理方法可为表面摩擦法、机械拉伸法、摩擦转移法、Langmuir-Blodgett沉积技术、液晶聚合物自组装法和紫外光诱导定向法的一种或多种方法，以促使聚合物材料分子沿着选定方向有序排列。优选地，在步骤S3或步骤S7中，分子取向处理方法均采用表面摩擦法，其中，
在步骤S3中，于第二空穴传输层表面上涂布含有共轭聚合物发光材料的二甲苯溶液，形成共轭聚合物发光薄膜；通过采用天鹅绒布在共轭聚合物发光薄膜表面上沿着选定的第二方向摩擦20～200次后，将共轭聚合物发光薄膜降温至室温后得到沿第二方向取向排列的聚合物发光层；之后，利用氮气吹干净聚合物发光层的表面；
在步骤S7中，将混有施主材料和受体材料的氯苯涂布于第一电子输送层表面，形成体异质结薄膜；在该体异质结薄膜表面上通过采用天鹅绒布沿着选定的第一方向摩擦20～200次后，将该体异质结薄膜降温至室温后得到沿第一方向取向排列的聚合物吸光层，第一方向与第二方向的夹角呈90°；利用氮气吹干净聚合物发光层的表面。
具体地，上述制备方法涉及的PEDOT:PSS水溶液中的PEDOT:PSS原液与去离子水的体积比为1:4；共轭聚合物发光材料为9，9-二辛基聚芴-苯并噻二唑交替共聚物，混合溶液浓度为5～20mg/ml；CsCO3:TiO2混合溶液主要由0.2～0.8wt％的CSCO3溶液与0.2～0.8wt％的TiO2溶液按体积比1:1配制而成；施主材料为PFBT，受体材料为PC70BM，PFBT和PC70BM按2:3质量比混合于氯苯中，混合溶液浓度为25mg/ml左右；PEDOT:PSS异丙醇溶液中的PEDOT:PSS原液与异丙醇的体积比为1:2。
本发明的有益效果如下：
1.本发明的集成太阳能电池功能的显示屏幕结构中，透明太阳能电池单元设于显示单元上方，一方面能最大程度地利用整个屏幕面积作为受光区域，为包含有本显示屏幕结构的移动电子设备的二次电池进行充电，增加设备续航时间；另一方面透明太阳能电池单元可吸收大部分的环境光，能够减少光的反射，一定程度提高了显示屏幕区域的显示对比度；
2.本发明的集成太阳能电池功能的显示屏幕结构中，透明太阳能电池单元吸收的光的偏振方向与显示单元发出的光的偏振方向相互垂直，显示单元发出的光可近乎无损耗地通过透明太阳能电池单元，即透明太阳能电池单元不会吸收显示单元所发出的光，因而将透明太阳能电池单元设于显示单元上方，也不会增加显示屏幕的功耗以及不会影响亮度、可视角和响应时间等显示特性；
3.本发明的显示装置，包括电源管理模块、二次电池和本发明的集成太阳能电池功能的显示屏幕结构，透明太阳能电池单元的正电极、显示单元的正电极以及透明太阳能电池单元和显示单元的共用负电极分别与电源管理模块电连接，通过电源管理模块的逻辑控制，分别将透明太阳能电池单元所发的电能给二次电池充电或使用二次电池的电能控制显示单元发光，同时透明太阳能电池单元近似无吸收地让显示单元发出的显示光通过，不会影响屏幕的显示效果，却又能吸收环境光并转化为电能，作为二次电池的能源补充，且能降低表面反射的背景光，从而提高显示屏幕的对比度。
4.本发明的制备方法中，透明太阳能电池单元直接生长在显示单元上方，并且通过分子取向技术实现显示单元的聚合物发光层和透明太阳能电池单元的聚合物吸光层中的聚合物分子沿着各自选定的方向统一取向排列，实现显示单元的聚合物分子与太阳能电池的聚合物分子的取向方向相互垂直，从而制得集成太阳能电池的显示屏幕结构。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的显示屏幕结构的结构示意图；
图2为本发明的一个实施例的显示屏幕结构的剖视结构示意图
图3为本发明的一个实施例的显示装置的电路原理框图；
图4为本发明的一个实施例的显示装置的电路原理框图；
图5为本发明的一个实施例的制备方法的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1和图2示出的是本发明的一个实施例的显示屏幕结构。
为解决现有技术中存在的透明太阳能电池单元易吸收显示单元发出的光，对显示单元的显示亮度造成影响的技术问题，本发明的集成太阳能电池功能的显示屏幕结构包括用于吸收第一方向偏振光的透明太阳能电池单元100和用于发出第二方向偏振光的显示单元200，透明太阳能电池单元100设于显示单元200上方、且第一方向和第二方向相互垂直，由此，选取的透明太阳能电池单元100吸收的光的偏振方向与显示单元200发出的光的偏振方向相互垂直，能够使显示单元200发出的光可近乎无损耗地通过透明太阳能电池单元100，不会影响屏幕的显示效果，且能降低表面反射的背景光，从而提高显示屏幕的对比度。
具体地，参照图2，本实施例的选用的透明太阳能电池单元100由上往下依次设有第一绝缘层101、第一正电极层102、第一空穴传输层103、聚合物吸光层104、第一电子传输层105和共用负电极层106，共用负电极层106直接生长于显示单元200，聚合物吸光层104的聚合物分子沿第一方向取向排列，由此使聚合物吸光层104吸收第一方向的偏振光，显示单元200由上往下依次设有共用负电极层201、第二电子传输层202、聚合物发光层203、第二空穴传输层204、第二正电极层205和第二绝缘层206，透明太阳能电池单元100直接生长于共用负电极层106，聚合物发光层203的聚合物分子沿第二方向取向排列，由此使聚合物发光层203发出第二方向的偏振光，第二绝缘层206为玻璃或塑料薄膜衬底，由此，本实施例中透明太阳能电池单元100和显示单元200为一体结构，共同使用共用负电极层外接电源管理电路，使用简单。现有中，单独的用于吸收特定方向光的太阳能电池单元100和用于发出特定方向光的显示单元200都已能够实现，如偏光太阳能电池器件和聚合物偏振发光器件，其他实施方案选用不同层结构的透明太阳能电池单元和显示单元，并且选取的透明太阳能电池单元能够吸收特定方向的光、显示单元能够发出与吸收方向垂直的偏振光，同样在本发明的保护范围内，在此不再一一赘述。
具体地，本实施例的聚合物吸光层104主要为由电子的施主材料与受体材料混合组成的体异质结结构，施主材料主要为聚噻吩、聚对苯撑乙烯、聚苯并二噻吩、聚苯并噻二唑、聚吡咯、卟啉与噻吩的共聚物以及它们的衍射物的一种或多种组合，受体材料主要为C60及其衍射物PC60BM、PC70BM以及苝二酰亚胺类化合物的一种或多种组合，第一绝缘层101为玻璃或透明绝缘聚合物薄膜覆盖层；聚合物发光层203主要由共轭聚合物发光材料制备形成，共轭聚合物发光材料为聚芴、聚噻吩、聚对苯撑乙烯、聚苯、聚苯胺以及它们的衍生物的一种或多种的组合。
图3和图4示出的是本发明的一个实施例的显示装置。本实施例的显示装置包括电源管理模块300、二次电池400以及集成太阳能电池功能的显示屏幕结构，该显示屏幕结构包括用于吸收第一方向偏振光的透明太阳能电池单元100和用于发出第二方向偏振光的显示单元200，透明太阳能电池单元100设于显示单元200上方、且第一方向和第二方向相互垂直，参照图4，透明太阳能电池单元设有第一正电极层102，显示单元设有第二正电极层205，透明太阳能电池单元和显示单元之间设有共用负电极层201,106，第一正电极层102、第二正电极层205和共用负电极层201,106分别引出导线并连接至电源管理模块300，电源管理模块300与二次电池400电性连接，结合本实施例的集成太阳能电池功能的显示屏幕结构，和通过电源管理模块300的逻辑控制，分别将透明太阳能电池单元100所发的电能给二次电池充电或使用二次电池的电能控制显示单元200发光，同时透明太阳能电池单元100不会影响屏幕的显示效果，并能降低表面反射的背景光，提高显示屏幕的对比度，具体地，本实施例的透明太阳能电池单元100由上往下依次设有第一绝缘层101、第一正电极层102、第一空穴传输层103、聚合物吸光层104、第一电子传输层105和共用负电极层106；本实施例的显示单元200由上往下依次设有共用负电极层201、第二电子传输层202、聚合物发光层203、第二空穴传输层204、第二正电极层205和第二绝缘层206。
图5示出的本发明的一个实施例的制备方法的方法流程图。需要说明的是，本发明的显示单元和太阳能电池单元各自结构中的电子传输层和空穴传输层并不一定采用相同材料与结构，各自单元中的电子/空穴传输层材料的种类与厚度，可根据能级匹配、载流子平衡等因素综合考虑来选取；本发明的所述取向排列应理解为：在体材料或薄膜材料中，大部分材料分子大致地沿着某一择优方向(指向矢)排列，其取向有序性程度应满足有序性参数(Orderparameter)S≥0.8。
在本实施例的制备方法中，显示单元选用：玻璃基材作为第二绝缘层，金作为第二正电极材料，第二空穴传输层选用PEDOT：PSS，9，9-二辛基聚芴-苯并噻二唑交替共聚物(PFBT，式1)作为聚合物发光层的发光材料，第二电子传输层选用8-羟基喹啉铝(Alq3)和LiF，ITO膜作为共用透明负电极材料；透明太阳能电池单元选用：第一电子传输层选用CsCO3和TiO2混合物，聚合物吸光层的施主材料选用Poly{4，8-bis[(2-ethylhexyl)oxy]benzo[1，2-b:4，5-b']dithiophene-2，6-diyl-alt-3-fluoro-2-[(2-ethylhexyl)carbonyl]thieno[3，4-b]thiophene-4，6-diyl}(PTB7，式2)，受体材料选用PC70BM，第二空穴传输层选用PEDOT:PSS，第一绝缘层选用聚二甲基硅氧烷(PDMS)，以x方向作为第一方向，以y方向作为第二方向。PFBT和PTB7的分子结构如下：
在本实施例的集成太阳能电池的显示屏幕结构的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，以玻璃或塑料薄膜衬底作为第二绝缘层，通过真空热蒸发镀膜法在玻璃或塑料薄膜衬底表面上蒸镀厚度为50～100nm的Au层，作为第二正电极层，在蒸镀工序之前，需将玻璃或塑料薄膜衬底依次分别在去离子水、丙酮、乙醇中进行超声清洗；
步骤S2，在第二正电极层表面上涂布PEDOT:PSS水溶液，并经过退火处理，得到第二空穴传输层，具体地，通过狭缝涂布或旋转涂布技术在Au层表面上涂布PEDOT:PSS的水溶液后，加热至110℃退火10～15min，其中PEDOT:PSS原液与去离子水的体积比为1:4；
步骤S3，通过分子取向处理在第二空穴传输层表面上制备沿第二方向取向排列的共轭聚合物发光薄膜，作为显示单元的聚合物发光层，具体地，采用狭缝涂布或喷墨打印技术在PEDOT:PSS上涂布含有PFBT的二甲苯溶液后，其中PFBT的浓度为5～20mg/ml，接着将涂布有PFBT的薄膜处于充满氮气的环境中，并放置于200～220℃的加热平台上，加热5～10min后，形成PFBT薄膜，用洁净的天鹅绒布在其表面轻轻地沿着选定x方向摩擦20～200次，然后迅速将薄膜降温至室温；之后用氮气轻轻地吹干净经过取向后的PFBT薄膜表面；
步骤S4，通过真空热蒸发镀膜法在聚合物发光层表面上依次蒸镀Alq3层和LiF层，作为第二电子传输层，其中，Alq3层的厚度为10～50nm，LiF层的厚度为2～10nm；
步骤S5，利用磁控溅射处理在第二电子传输层表面上沉积ITO层，作为共用负电极层，其中，ITO层的厚度为100～250nm；
步骤S6，在共用负电极层表面上涂布CsCO3:TiO2混合溶液，并经过退火处理，得到第一电子传输层，具体地，在ITO层表面上，采用狭缝涂布或喷墨打印技术涂布CsCO3:TiO2的混合溶液，加热至150℃退火15min，其中CsCO3:TiO2的混合溶液主要由0.2～0.8wt％的CSCO3溶液与0.2～0.8wt％的TiO2溶液按体积比1:1配制而成；
步骤S7，通过分子取向处理在第一电子传输层表面制备沿第一方向取向排列的聚合物吸光层，第一方向与第二方向的夹角呈90°，具体地，将PTB7和PC70BM按质量比2:3混合溶于氯苯中，混合溶液总浓度为25mg/ml，将混合溶液搅拌12小时以上后，采用狭缝涂布或喷墨打印技术涂布在CsCO3:TiO2层上，然后放置氮气环境中，加热至130～150℃退火10～15min，保持此温度，并采用洁净的天鹅绒布在其表面轻轻地沿着选定y方向摩擦20～200次，其中y方向与x方向的夹角呈90°，然后迅速降温至室温，之后将取向排列后PTB7：PC70BM体异质结层表面用氮气清洁；
步骤S8，在聚合物吸光层表面涂布PEDOT:PSS的异丙醇溶液，并经过退火处理，得到第一空穴传输层，具体地，采用狭缝涂布或旋转涂布技术在其PTB7：PC70BM体异质结层表面涂布PEDOT:PSS的异丙醇溶液，加热至105°C退火10～15min，其中，PEDOT:PSS原液与异丙醇的体积比为1:2；
步骤S9，利用磁控溅射法在第一空穴传输层沉积形成ITO层，作为第一正电极层，其中，ITO层的厚度为100～250nm；
步骤S10，利用点胶处理在第一正电极层表面覆盖第一绝缘层。
本实施例的分子取向处理方法选用表面摩擦法，但不限于此，还可采用机械拉伸法、摩擦转移法、Langmuir-Blodgett沉积技术、液晶聚合物自组装法和紫外光诱导定向法的一种或多种方法，以促使聚合物材料分子沿着选定方向有序排列，在此不再一一赘述。
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)
1.一种集成太阳能电池功能的显示屏幕结构，其特征在于，包括用于吸收第一方向偏振光的透明太阳能电池单元和用于发出第二方向偏振光的显示单元，透明太阳能电池单元设于显示单元上方、且第一方向和第二方向相互垂直。
2.根据权利要求1所述的一种集成太阳能电池的显示屏幕结构，其特征在于，透明太阳能电池单元由上往下依次设有第一绝缘层、第一正电极层、第一空穴传输层、聚合物吸光层、第一电子传输层和共用负电极层，共用负电极层直接生长于显示单元，聚合物吸光层的聚合物分子沿第一方向取向排列。
3.根据权利要求2所述的一种集成太阳能电池的显示屏幕结构，其特征在于，聚合物吸光层主要为由电子的施主材料与受体材料混合组成的体异质结结构，施主材料主要为聚噻吩、聚对苯撑乙烯、聚苯并二噻吩、聚苯并噻二唑、聚吡咯、卟啉与噻吩的共聚物以及它们的衍射物的一种或多种组合，受体材料主要为C60及其衍射物PC60BM、PC70BM以及苝二酰亚胺类化合物的一种或多种组合，第一绝缘层为玻璃或透明绝缘聚合物薄膜覆盖层。
4.根据权利要求1所述的一种集成太阳能电池的显示屏幕结构，其特征在于，显示单元由上往下依次设有共用负电极层、第二电子传输层、聚合物发光层、第二空穴传输层、第二正电极层和第二绝缘层，透明太阳能电池单元直接生长于共用负电极层，聚合物发光层的聚合物分子沿第二方向取向排列，第二绝缘层为玻璃或塑料薄膜衬底。
5.根据权利要求4所述的一种集成太阳能电池的显示屏幕结构，其特征在于，聚合物发光层主要由共轭聚合物发光材料制备形成，共轭聚合物发光材料为聚芴、聚噻吩、聚对苯撑乙烯、聚苯、聚苯胺以及它们的衍生物的一种或多种的组合。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种集成太阳能电池的显示屏幕结构的显示装置，包括电源管理模块和二次电池，其特征在于，该显示屏幕结构包括用于吸收第一方向偏振光的透明太阳能电池单元和用于发出第二方向偏振光的显示单元，透明太阳能电池单元设于显示单元上方、且第一方向和第二方向相互垂直，其中，透明太阳能电池单元设有第一正电极层，显示单元设有第二正电极层，透明太阳能电池单元和显示单元之间设有共用负电极层，第一正电极层、第二正电极层和共用负电极层分别引出导线并连接至电源管理模块，电源管理模块与二次电池电性连接。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种集成太阳能电池的显示屏幕结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，玻璃或塑料薄膜衬底作为第二绝缘层，通过真空热蒸发镀膜法在玻璃或塑料薄膜衬底表面上蒸镀Au层，作为第二正电极层；
S2，在第二正电极层表面上涂布PEDOT:PSS水溶液，并经过退火处理，得到第二空穴传输层；
S3，通过分子取向处理在第二空穴传输层表面上制备沿第二方向取向排列的共轭聚合物发光薄膜，作为显示单元的聚合物发光层；
S4，通过真空热蒸发镀膜法在聚合物发光层表面上依次蒸镀Alq3层和LiF层，作为第二电子传输层；
S5，利用磁控溅射处理在第二电子传输层表面上沉积ITO层，作为共用负电极层；
S6，在共用负电极层表面上涂布CsCO3:TiO2混合溶液，并经过退火处理，得到第一电子传输层；
S7，通过分子取向处理在第一电子传输层表面制备沿第一方向取向排列的聚合物吸光层，第一方向与第二方向的夹角呈90°。
S8，在聚合物吸光层表面涂布PEDOT:PSS的异丙醇溶液，并经过退火处理，得到第一空穴传输层；
S9，利用磁控溅射法在第一空穴传输层沉积形成ITO层，作为第一正电极层；
S10，利用点胶处理在第一正电极层表面覆盖第一绝缘层。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3或步骤S7中，分子取向处理方法可为表面摩擦法、机械拉伸法、摩擦转移法、Langmuir-Blodgett沉积技术、液晶聚合物自组装法和紫外光诱导定向法的一种或多种方法，以促使聚合物材料分子沿着选定方向有序排列。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3或步骤S7中，分子取向处理方法均采用表面摩擦法，其中，
在步骤S3中，于第二空穴传输层表面上涂布含有共轭聚合物发光材料的二甲苯溶液，形成共轭聚合物发光薄膜；通过采用天鹅绒布在共轭聚合物发光薄膜表面上沿着选定的第二方向摩擦20～200次后，将共轭聚合物发光薄膜降温至室温后得到沿第二方向取向排列的聚合物发光层；之后，利用氮气吹干净聚合物发光层的表面；
在步骤S7中，将混有施主材料和受体材料的氯苯涂布于第一电子输送层表面，形成体异质结薄膜；在该体异质结薄膜表面上通过采用天鹅绒布沿着选定的第一方向摩擦20～200次后，将该体异质结薄膜降温至室温后得到沿第一方向取向排列的聚合物吸光层，第一方向与第二方向的夹角呈90°；利用氮气吹干净聚合物发光层的表面。
10.根据权利要求9所述的一种集成太阳能电池的显示屏幕结构的制备方法，其特征在于，PEDOT:PSS水溶液中的PEDOT:PSS原液与去离子水的体积比为1:4；共轭聚合物发光材料为9，9-二辛基聚芴-苯并噻二唑交替共聚物，混合溶液浓度为5～20mg/ml；CsCO3:TiO2混合溶液主要由0.2～0.8wt％的CSCO3溶液与0.2～0.8wt％的TiO2溶液按体积比1:1配制而成；施主材料为PFBT，受体材料为PC70BM，PFBT和PC70BM按2:3质量比混合于氯苯中，混合溶液浓度为25mg/ml左右；PEDOT:PSS异丙醇溶液中的PEDOT:PSS原液与异丙醇的体积比为1:2。
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