【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池，具体涉及一种半透明本征可拉伸太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
1、随着可穿戴电子器件、电子皮肤和软体机器人等快速发展，迫切需要一种便携且可穿戴的供能组件为这些电子器件提供电力。有机太阳能电池具有轻薄、柔韧性、无毒和低成本等优点，是可穿戴电子器件比较理想的供能组件。通过新材料的合成、活性层薄膜微观形貌的调控以及器件结构的优化，有机太阳能电池的效率已经超过19％。
2、尽管各研究人员对有机太阳能电池的效率进行了广泛研究，却常常忽略了其机械性能。然而，为了促进有机太阳能电池在可穿戴电子器件中的广泛应用，器件的机械性能至关重要，因为在这种应用场景中，器件会不可避免地承受一定的机械应变量。此外，为了扩展有机太阳能电池的应用场景，比如，和温室或建筑物玻璃集成，还需器件具备一定的透光性。因此，需要制备半透明本征可拉伸有机太阳能电池，但目前来说，半透明本征可拉伸有机太阳能电池的研究进展相对缓慢，主要原因包括：(1)本征可拉伸有机太阳能电池需要各个功能层都具备拉伸性，包括可拉伸衬底、电极、界面层和活性层。如何在保证器件效率的基础上，提高其机械拉伸性是一个难题。(2)在本征可拉伸有机太阳能电池的制备中，实现半透明的可拉伸阴极存在较大难度，因为需同时保持其良好的电荷传输、机械拉伸性和半透明性。因此，制备良好机械拉伸性、半透明的本征可拉伸有机太阳能电池是本领域内急需解决的难题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种半透明本征可拉伸太阳能电
2、为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)制备可拉伸衬底：将弹性体溶液涂覆在玻璃基板上，加热固化，制得可拉伸衬底；
5、(2)制备可拉伸透明阳极：将阳极材料涂覆在步骤(1)中制得的可拉伸衬底上，退火，制得可拉伸透明阳极；
6、(3)制备空穴传输层：将空穴传输层材料涂覆在步骤(2)的可拉伸透明阳极上，退火，制得可拉伸透明阳极/空穴传输层：
7、(4)制备活性层：将活性层溶液涂覆在改性玻璃基板上，退火，制得活性层；
8、(5)活性层转印：于n2手套箱中，将转印印章贴附到步骤(4)制得的活性层上，然后剥离取下，获得带有活性层的转印印章，将转印印章上的活性层贴附到步骤(3)的空穴传输层上，然后于加热条件下将转印印章取下，退火，制得基体材料；
9、(6)可拉伸阴极/电子传输层制备：将阴极材料涂覆在步骤(1)的可拉伸衬底上，退火，制得可拉伸透明阴极；然后在其表面涂覆电子传输层溶液，制得可拉伸透明阴极/电子传输层；
10、(7)将步骤(6)制得的可拉伸透明阴极/电子传输层贴附到步骤(5)中制得的基体材料上，挤压排出层间气泡，退火，制得。
11、进一步地，步骤(1)中弹性体包括tpu 1185a、硅橡胶、氟橡胶和苯乙烯类弹性体中的一种；可拉伸衬底的厚度为10-100μm。
12、进一步地，步骤(2)中阳极材料包括pedot:pss ph1000、银纳米线、铜纳米线、碳纳米管和mxene中的一种或两种；可拉伸透明阳极中，阳极材料的厚度为50-200nm。
13、进一步地，步骤(3)中空穴传输层材料包括pedot:pss和三氧化钼中的一种；空穴传输层厚度为20-100nm。
14、进一步地，步骤(4)中活性层为有机小分子给体和有机小分子受体组成的共混结构、聚合物给体和小分子受体组成的共混结构、聚合物给体和聚合物受体组成的共混结构或小分子给体与有机小分子受体、聚合物给体和聚合物受体构成的共混结构；活性层厚度为80-200nm。
15、进一步地，步骤(4)中改性玻璃采用以下方法制备：将玻璃基板分别用去离子水、丙酮和乙醇清洗，氮气吹干，然后依次对玻璃进行等离子体处理和疏水处理，在玻璃表面形成疏水层，制得。
16、进一步地，步骤(5)中使用的转印印章材料包括pdms、热释放胶带和硅橡胶中的一种。
17、进一步地，步骤(6)中阴极材料包括pedot:pss ph1000、银纳米线、铜纳米线、碳纳米管和mxene中的一种或两种；电子传输层材料包括pei、pfn、pfn-br、pdinn、pdino、pndit-f3n、zno和sno中的一种；电子传输层厚度为2-30nm。
18、进一步地，步骤(7)中退火温度为60-150℃，退火时间为1-30min。
19、一种半透明本征可拉伸太阳能电池，采用上述的方法制得。
20、本专利技术所产生的有益效果为：
21、1、本申请中采用具有半透明特性的材料作为可拉伸阴极的衬底，该类材料具有较高的透过率，使得最终制得的器件具有半透明的特性，且该材料便于进行贴合封装，可提高与上下层材料之间的贴合紧密度，进而提高器件的机械性能和光电性能。
22、2、本申请中的活性层采用转印工艺进行制备，转印工艺制备的活性层薄膜具有较高的质量，薄膜中的缺陷较少，可整体上抑制拉伸过程中，薄膜裂纹的产生，提高器件的机械性能；同时，高质量的活性层薄膜也有利于提升器件的效率，提高器件的质量。
23、3、本申请中的制备工艺简单，便于操作，便于进行批量生产。
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1.一种半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(1)中弹性体包括TPU 1185A、硅橡胶、氟橡胶和苯乙烯类弹性体中的一种；可拉伸衬底的厚度为10-100μm。
3.如权利要求1所述的半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中阳极材料包括PEDOT:PSS PH1000、银纳米线、铜纳米线、碳纳米管和Mxene中的一种或两种；可拉伸透明阳极中，阳极材料的厚度为50-200nm。
4.如权利要求1所述的半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(3)中空穴传输层材料包括PEDOT:PSS和三氧化钼中的一种；空穴传输层厚度为20-100nm。
5.如权利要求1所述的半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(4)中活性层为有机小分子给体和有机小分子受体组成的共混结构、聚合物给体和小分子受体组成的共混结构、聚合物给体和聚合物受体组成的共混结构或小分子给体与有机小分子受体、聚合物给体和聚合物受体
6.如权利要求1所述的半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(4)中改性玻璃采用以下方法制备：将玻璃基板分别用去离子水、丙酮和乙醇清洗，氮气吹干，然后依次对玻璃进行等离子体处理和疏水处理，在玻璃表面形成疏水层，制得。
7.如权利要求1所述的半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(5)中使用的转印印章材料包括PDMS、热释放胶带和硅橡胶中的一种。
8.如权利要求1所述的半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(6)中阴极材料包括PEDOT:PSS PH1000、银纳米线、铜纳米线、碳纳米管和Mxene中的一种或两种；电子传输层材料包括PEI、PFN、PFN-Br、PDINN、PDINO、PNDIT-F3N、ZnO和SnO中的一种；电子传输层厚度为2-30nm。
9.如权利要求1所述的半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(7)中退火温度为60-150℃，退火时间为1-30min。
10.一种半透明本征可拉伸太阳能电池，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(1)中弹性体包括tpu 1185a、硅橡胶、氟橡胶和苯乙烯类弹性体中的一种；可拉伸衬底的厚度为10-100μm。
3.如权利要求1所述的半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中阳极材料包括pedot:pss ph1000、银纳米线、铜纳米线、碳纳米管和mxene中的一种或两种；可拉伸透明阳极中，阳极材料的厚度为50-200nm。
4.如权利要求1所述的半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(3)中空穴传输层材料包括pedot:pss和三氧化钼中的一种；空穴传输层厚度为20-100nm。
5.如权利要求1所述的半透明本征可拉伸太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(4)中活性层为有机小分子给体和有机小分子受体组成的共混结构、聚合物给体和小分子受体组成的共混结构、聚合物给体和聚合物受体组成的共混结构或小分子给体与有机小分子受体、聚合物给体和聚合物受体构成的共混结构；活性层厚度为8...
【专利技术属性】
技术研发人员：王振业，邵明，张迪，杨吕鹏，刘俊峰，张理元，陈艳，龚慧华，赵丽，
申请(专利权)人：内江师范学院，
类型：发明
国别省市：
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