一种叠层结构聚合物薄膜太阳能电池

摘要

本发明为叠层结构聚合物太阳能电池。包括基板、阳极层、阳极修饰层、第一活性层、阴极修饰层和阴极层；还有电子传输层、金属层和空穴传输层组成的中间电极；中间电极由透光率较高的n型金属氧化物电子传输层和p型金属氧化物的空穴传输层组成，在两种金属氧化物中间引入一层薄的金属实现电子和空穴的有效复合。叠层电池中的上下两个子电池的活性层可为相同或不同的共轭聚合物混合物。叠层太阳能电池开路电压为上下两子电池开路电压之和，实现了两个聚合物光伏电池的串联连接。这种复合中间电极结构可以应用于吸光范围不同的共轭聚合物材料作为活性层的叠层器件中，从而使整个电池的光吸收更好地与太阳光光谱匹配，提高能量转换效率。

主权项

1.一种叠层结构聚合物太阳能电池，其包括：(1)是基板，材料为玻璃或塑料层；(2)是铟锡氧化物阳极层，厚度为180纳米；(3)是阳极修饰层，采用3，4-乙烯基二氧噻吩掺杂聚苯乙烯磺酸，其中3，4-乙烯基二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸的重量比为1比6，该阳极修饰层厚度为20-100纳米；(4)是第一活性层，为共轭高分子材料聚3-己基噻吩作为电子给体，富勒烯衍生物[6，6]-2-苯基C61-2-丁酸甲脂作为电子受体，其中，聚3-己基噻吩的质量占聚3-己基噻吩和[6，6]-2-苯基C61-2-丁酸甲脂总质量的40-80％，厚度为50-150纳米；(8)是第二活性层，为聚3-己基噻吩作为电子给体，富勒烯衍生物[6，6]-2-苯基C61-2-丁酸甲脂作为电子受体，的共混物，[6，6]-2-苯基C61-2-丁酸甲脂的质量占聚3-己基噻吩和[6，6]-2-苯基C61-2-丁酸甲总质量的40-80％，厚度为50-150纳米；(9)是阴极修饰层，其材料为LiF、CsF和CaO至少一种，厚度为1-3纳米；(10)是阴极层，其材料为金属铝、银和钙至少一种，厚度为60-200纳米；特征在于：(5)是电子传输层，其材料为n型金属氧化物TiOx、ZnO和SnO2至少一种，厚度为10-50纳米；(6)是金属层，其材料为金属铝、银和金至少一种，厚度为2-10纳米；(7)是空穴传输层，其材料为p型金属氧化物MoO3和WO3至少一种，厚度为5-20纳米；所述的电子传输层5、金属层6和空穴传输层7共同构成聚合物叠层太阳能电池的中间电极。