[發(fā)明專利]一種具有鈣鈦礦能級修飾層的雙體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910188032.1 | 申請日： | 2019-03-13 |
| 公開（公告）號： | CN109841738A | 公開（公告）日： | 2019-06-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 黃江;董懷遠;何磊;侯思輝 | 申請（專利權(quán)）人： | 電子科技大學 |
| 主分類號： | H01L51/42 | 分類號： | H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48 |
| 代理公司： | 成都弘毅天承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230 | 代理人： | 白桂林 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 有機體 異質(zhì)結(jié)層 有機太陽能電池 鈣鈦礦 修飾層 異質(zhì)結(jié) 雙體 能級 第二電極 第一電極 功能層 制備 太陽能電池 電池效率 開路電壓 制備工藝 襯底 引入 | ||
1.一種具有鈣鈦礦能級修飾層的雙體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，由下至上依次包括襯底、第一電極層、功能層、第二電極層，其特征在于：所述功能層包括第一有機體異質(zhì)結(jié)層和第二有機體異質(zhì)結(jié)層，并在第一有機體異質(zhì)結(jié)層與第二有機體異質(zhì)結(jié)層之間插入鈣鈦礦修飾層，所述第一有機體異質(zhì)結(jié)層靠近第一電極層，第二有機體異質(zhì)結(jié)層靠近第二電極層；所述鈣鈦礦能級修飾層由化學式為ABM3的典型鹵素鈣鈦礦材料、化學式為ABM1xM23-x(0＜X＜3)的鹵素替代固溶體鈣鈦礦材料、化學式為A1xA21-xBM(0＜X＜1)的一價陽離子替代的鈣鈦礦材料、化學式為AB1xB21-xM(0＜X＜1)的金屬替代固溶體鈣鈦礦材料、二維鈣鈦礦材料中的一種或多種制成；其中，A、A1、A2為一價非配位陽離子；B、B1、B2為二價P區(qū)金屬離子；M、M1、M2為與金屬配位的鹵素陰離子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有鈣鈦礦能級修飾層的雙體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦能級修飾層為厚度1～100nm的薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有鈣鈦礦能級修飾層的雙體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，其特征在于，第一電極層和第二電極層分別為透明陽極和陰極，或透明陰極和陽極；所述第一電極層、第二電極層的材質(zhì)均為ITO、FTO、金、銀、鋁電極、銀納米線或?qū)щ姼叻肿颖∧ぶ械娜我环N。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有鈣鈦礦能級修飾層的雙體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，其特征在于，所述第一有機體異質(zhì)結(jié)層、第二有機體異質(zhì)結(jié)層均由一種有機材料構(gòu)成；所述有機材料包含兩種及兩種以上有機物組分，且至少包含一種聚合物和一種小分子材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有鈣鈦礦能級修飾層的雙體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，其特征在于，所述功能層還包括位于第一電極層和功能層之間的空穴傳輸層、位于功能層和第二電極層之間的空穴阻擋層，以及位于功能層與空穴阻擋層之間的電子傳輸層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有鈣鈦礦能級修飾層的雙體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，其特征在于，所述空穴傳輸層的材質(zhì)為PEDOT:PSS、CuSCN、CuI、NiOx、MoO3、spiro-OMeTAD中的任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述具有鈣鈦礦能級修飾層的雙體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，其特征在于，所述電子傳輸層的材質(zhì)為富勒烯及其衍生物、TiO2、ZnO、SnO2中的任一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有鈣鈦礦能級修飾層的雙體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，其特征在于，所述空穴阻擋層的材質(zhì)為C60、ZnO、BCP、Al2O3中的任一種。
9.根據(jù)任一權(quán)利要求1-8所述的一種具有鈣鈦礦能級修飾層的雙體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，其特征在于，其制備方法包括以下步驟：
S1：清洗、干燥襯底并進行UV處理15分鐘；
S2：在襯底上依次制備第一電極層、空穴傳輸層、第一有機體異質(zhì)結(jié)層、鈣鈦礦能級修飾層、第二有機體異質(zhì)結(jié)層、電子傳輸層、空穴阻擋層、第二電極層；
S3：測試器件的電流-電壓特性。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種具有鈣鈦礦能級修飾層的雙體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述第一電極層、空穴傳輸層、第一有機體異質(zhì)結(jié)層、鈣鈦礦能級修飾層、第二有機體異質(zhì)結(jié)層、電子傳輸層、空穴阻擋層、第二電極層是通過真空蒸鍍、離子團束沉積、離子鍍、直流濺射鍍膜、RF濺射鍍膜、離子束濺射鍍膜、離子束輔助沉積、等離子增強化學氣相沉積、高密度電感耦合式等離子體源化學氣相沉積、觸媒式化學氣相沉積、磁控濺射、電鍍、旋涂、浸涂、噴墨打印、輥涂、LB膜中的一種或者幾種方式制成。
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H01L 半導體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L51-00 使用有機材料作有源部分或使用有機材料與其他材料的組合作有源部分的固態(tài)器件；專門適用于制造或處理這些器件或其部件的工藝方法或設(shè)備
H01L51-05 .專門適用于整流、放大、振蕩或切換且并具有至少一個電位躍變勢壘或表面勢壘的；具有至少一個電位躍變勢壘或表面勢壘的電容器或電阻器
H01L51-42 .專門適用于感應(yīng)紅外線輻射、光、較短波長的電磁輻射或微粒輻射；專門適用于將這些輻射能轉(zhuǎn)換為電能，或者適用于通過這樣的輻射進行電能的控制
H01L51-50 .專門適用于光發(fā)射的，如有機發(fā)光二極管
H01L51-52 ..器件的零部件
H01L51-54 .. 材料選擇
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