一种复合透明电极及包含此电极的有机太阳能电池

摘要

本发明公开了一种以超薄铝膜修饰的AZO复合透明电极及以此透明电极制备的有机太阳能电池。在高真空下，采用薄膜沉积技术在AZO基底上沉积一层超薄铝膜，以此调节AZO导电玻璃的功函数，使其成为收集电子的阴极。其中所述超薄铝膜的厚度大约在0.5～5nm之间。本发明使用AZO取代传统的导电玻璃ITO，降低了器件的成本，同时采用超薄铝膜电极修饰层，避免了使用复杂的电极修饰材料，工艺相对简单，有利于实现大规模生产。

主权项

一种制备包含超薄铝膜修饰的AZO复合透明电极的有机太阳能电池器件的方法，包括以下步骤：(1)将活性层材料溶于1毫升邻二氯苯溶剂中，在磁力搅拌器上60℃搅拌充分，使其完全溶解，使用前以0.22微米的过滤膜过滤；(2)按照制备超薄铝膜修饰的AZO复合透明电极的方法在AZO透明导电玻璃上沉积预定厚度为0.5～5nm的超薄铝膜，之后直接旋涂活性层，采用匀胶机以600转/分钟的转速旋转30s，之后放入培养皿中溶剂退火直至活性层薄膜变干，用表面轮廓仪测定活性层膜厚；其中，所述制备超薄铝膜修饰的AZO复合透明电极的方法包括以下步骤：(A)将AZO透明导电玻璃依次用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗，氮气吹干后置于电热鼓风干燥箱中烘干；(B)将所述AZO透明导电玻璃放入真空镀膜机中，以纯度大于99.999％的铝丝作为蒸发源，对腔体抽真空，当真空度达到2×10^‑4Pa以下时，以0.3A/s的速率蒸镀超薄铝膜；其中，在铝膜沉积之前，AZO基底无需其他表面处理，铝膜的厚度通过膜厚监控仪监控，调节铝膜的厚度以改变AZO复合透明电极的功函数，使其和有机材料能级匹配；(3)将旋涂有活性层的基片放置在加热台上，150℃加热退火十分钟，使给体受体材料形成有效的相分离；(4)在真空镀膜机中依次蒸镀MoO₃和Al电极，厚度分别为25nm和100nm，最终制备出器件结构为AZO/超薄铝膜/活性层/MoO₃/Al的太阳能电池器件。