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专利号: 2021102330843
申请人: 重庆文理学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-03-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种含有氧化铁界面层的有机光伏器件,其结构从下至上依次为电极基底、电子传输层(下界面层)、活性层、空穴传输层(上界面层)和金属薄膜电极,其特征在于:所述电极基底为ITO或FTO导电基底;所述电子传输层是非晶态的氧化铁薄膜,其厚度为20 30nm,活~

性层为有机聚合,厚度为100 300nm,空穴传输层为氧化钼薄膜、厚度为8 10nm,金属薄膜电~ ~

极为银电极、厚度为80 100nm,所述有机聚合物是以共轭聚合物作为有机给体、以富勒烯烃~

衍生物或有机小分子作为有机受体组成。

2.如权利要求1所述的一种含有氧化铁界面层的有机光伏器件,其特征在于:所述非晶态氧化铁薄膜是以醋酸铁为铁源,溶解在以醇类有机溶剂和胺类有机溶剂形成的混合有机溶剂中,在5 10℃温度下以700 800rpm搅拌3 5h,然后保持温度不变,将搅拌速率降至400~ ~ ~ ~

500rpm持续搅拌2 7h后静置陈化2 6h制备前驱液,然后将前驱液涂覆在预处理后的基底~ ~

上,然后将涂覆后的基底置于140 150℃下热处理25 40min制得。

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3.如权利要求1所述的一种含有氧化铁界面层的有机光伏器件的制备方法,依次包括基底预处理、制备电子传输层、制备活性层、制备空穴传输层和制备金属电极层,其特征在于:具体是将基底预处理后,以醋酸铁为铁源,溶解在以醇类有机溶剂和胺类有机溶剂形成的混合有机溶剂中,在5 10℃温度下以700 800rpm搅拌3 5h,然后保持温度不变,将搅拌速~ ~ ~

率降至400 500rpm持续搅拌2 7h后静置陈化2 6h形成前驱液,然后将前驱液涂覆在预处理~ ~ ~

后的基底上,然后将涂覆后的基底置于140 150℃下热处理25 40min形成电子传输层,再以~ ~

共轭聚合物为有机给体、以富勒烯烃衍生物或有机小分子为有机受体配制混合溶液,在电子传输层表面旋涂沉积活性层,最后蒸镀氧化钼空穴传输层和银电极层。

4.如权利要求3所述的一种含有氧化铁界面层的有机光伏器件的制备方法,其特征在于:所述醇类有机溶剂可选用乙醇、丙醇、乙二醇或乙二醇甲醚,所述胺类有机溶剂可选用乙二胺、乙醇胺或异丙醇胺等。

5.如权利要求3或4所述的一种含有氧化铁界面层的有机光伏器件的制备方法,其特征在于:所述醋酸铁、醇类有机溶剂和胺类有机溶剂的质量体积比0.1g:1 15mL:0.1 0.3mL。

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6.如权利要求3‑5任一项所述的一种含有氧化铁界面层的有机光伏器件的制备方法,其特征在于:所述基底预处理是将基底置于去离子水中超声10min,用无尘布轻揉除污物,之后置于去离子水中超声10min,然后将基底依次置于丙酮、氯仿、异丙醇各超声10min,最后将基底置于烘箱中烘干备用。

7.如权利要求3‑6任一项所述的一种含有氧化铁界面层的有机光伏器件的制备方法,其特征在于:所述制备活性层具体是以共轭聚合物为有机给体,富勒烯烃研生物或小分子为有机受体,有机给体和有机受体的质量比为1:1.2 1.5,用有机溶剂搅拌溶解有机给体和~

有机受体,得混合溶液,以2000 3500rpm将混合溶液旋涂在非晶态氧化铁薄膜表面,旋涂时~

间为30 40s,沉积形成厚度为100 300nm的活性层薄膜。

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8.一种含有氧化铁界面层的有机光伏器件的制备方法,其特征在于,按如下步骤进行:步骤1:基底预处理

将ITO或FTO基底置于去离子水中超声10min,用无尘布轻揉除污物,之后置于去离子水中超声10min,然后将基底依次置于丙酮、氯仿、异丙醇各超声10min,最后将基底置于烘箱中烘干备用;

步骤2:制备电子传输层

(1)前驱液配制:以醋酸铁为铁源,溶解在以醇类有机溶剂和胺类有机溶剂形成的混合有机溶剂中,在5 10℃温度下以700 800rpm搅拌3 5h,然后保持温度不变,将搅拌速率降至~ ~ ~

400 500rpm持续搅拌2 7h后静置陈化2 6h,其中醋酸铁、醇类有机溶剂和胺类有机溶剂的~ ~ ~

质量体积比为0.1g:1 15mL:0.1 0.3mL,所述醇类有机溶剂可选用乙醇、丙醇、乙二醇或乙~ ~

二醇甲醚,上述胺类有机溶剂可选用乙二胺、乙醇胺或异丙醇胺;

(2)沉积薄膜:将步骤(1)配制的前驱液以旋涂的方式涂覆在预处理后的基底上,涂覆厚度为20 30nm,然后将涂覆了前驱液的基底置于140 150℃下热处理25 40min;

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步骤3:制备活性层

以PM6为有机给体、Y6为有机受体,PM6和Y6的质量比为1:1.2 1.4,用含有质量浓度为~

0.5%氯萘的氯仿溶剂溶解PM6:Y6得混合溶液,二者的总浓度为16mg/mL,将混合溶液旋涂在非晶态氧化铁薄膜表面,沉积形成厚度为100 120nm的活性层薄膜;

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步骤4:制备空穴传输层和电极层将制备了活性层的基底置于真空蒸镀仓中,依次蒸镀8 10nm厚的氧化钼空穴传输层和~

厚度为80 100nm的银电极层。

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