申请/专利权人：华南理工大学

申请日：2021-07-26

公开（公告）日：2023-05-23

公开（公告）号：CN113838982B

主分类号：H10K85/60

分类号：H10K85/60;H10K30/50;H10K71/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.23#授权;2022.01.11#实质审查的生效;2021.12.24#公开

摘要：本发明公开了通过引入GHK‑Cu调节活性层结晶度和相分离制备高效三元有机太阳能电池及其方法。该有机太阳能电池器件包括阳极基底、空穴传输层、活性层、电子传输层以及阴极层；所述活性层为以GHK‑Cu为第二供体的PBDB‑T:ITIC:GHK‑Cu薄膜。本发明中将GHK‑Cu粉末按一定比例掺入PBDB‑T:ITIC中使用氯苯溶剂进行溶解配成PBDB‑T:ITIC:GHK‑Cu共混溶液，后加以旋涂成膜，本发明操作简单，具有很好的应用全景。

主权项：1.通过引入GHK-Cu调节活性层结晶度和相分离制备的三元有机太阳能电池，其特征在于，包括依次层叠设置的阴极基底、电子传输层、活性层、空穴传输层和阳极，其中活性层为以GHK-Cu为第二供体的PBDB-T:ITIC:GHK-Cu薄膜；所述活性层为：3,3-b]二噻吩]-alt-[1,3-双-噻吩-5基-5,7-双-2-乙基己基苯并[1,2-c:4,5-c’]二噻吩-4,8-二酮]：聚[2,6'-4,8-双-2-乙基己基-噻吩-5-基苯并[1,2-b;3,9-二（2-亚甲基-（3-（1,1-二氰亚甲基）-茚满酮））-5,5,11,11-四（4-己基苯基）-二噻吩[2,3-d:2'，3'-d']-s-二噻吩[1,2-b:5,6-b']二噻吩）：GHK-CuPBDB-T:ITIC:GHK-Cu，且活性层厚度为100nm；所述通过引入GHK-Cu调节活性层结晶度和相分离制备高效三元有机太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：步骤一、清洗阴极基底，并对所述阴极基底表面进行表面氧气Plasma处理；步骤二、在经过步骤一表面处理过的所述阴极基底表面依次旋涂电子传输层、活性层；步骤三、在步骤二所述的活性层表面依次蒸镀空穴传输层以及阳极层；上述工艺步骤完成后，制得所述以GHK-Cu为第二供体的PBDB-T:ITIC:GHK-Cu薄膜为活性层的有机太阳能电池；步骤一中，所述阴极基底处理包括：首先依次用洗洁精、去离子水、丙酮、无水乙醇、异丙醇各超声清洗15-20分钟；随后在80-90℃真空干燥箱中烘干；最后对所述清洗烘干的阳极基底表面进行13-15分钟的等离子表面处理；步骤二中，所述电子传输层制备包括：将乙酸锌溶于乙二醇甲醚中磁力搅拌1-2小时后，加入乙醇胺室温搅拌10-14小时,所配置的ZnO溶液浓度为0.8-1.2gml；将ZnO溶液的共混溶液旋涂在上述处理过的阴极基底表面上，转速为3000-5000rpm，时间为30-50s；将旋涂完ZnO的阴极基底进行退火处理，温度为100-300℃，时间为40-80分钟；所述步骤二中，活性层的制备步骤包括：1）、PBDB-T:ITIC:GHK-Cu溶液的制备：将重量比为1:1:X的PBDB-T:ITIC:GHK-Cu溶解于氯苯中，磁力搅拌10-14小时，以制备PBDB-T:ITIC:GHK-Cu光活性层溶液；所述X为0、0.03、0.06、0.1或0.2；2）、将PBDB-T:ITIC:GHK-Cu共混溶液以转速为2500rpm旋转涂覆在ZnO电子传输层上，时间为40s，然后在充氮手套箱中放置6h进行自组装，80-120℃退火7-9min得到厚度80-120nm的光活性层膜。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华南理工大学 通过引入GHK-Cu调节活性层结晶度和相分离制备高效三元有机太阳能电池及其方法

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