刮涂法制备大面积柔性聚合物太阳能电池工艺研究

摘要

聚合物太阳能电池由于其具有轻薄、柔软、廉价、透明、重量比功率高、制备工艺简单等诸多优点受到广泛关注,它适合于在微电子产品、便携式充电器、半透光式建筑物、柔性可卷曲系统等体系中发挥供电作用,未来有望在军工领域扮演重要角色.最近几年聚合物太阳能电池技术发展迅速,日本三菱化学和德国Heliatek先后相继创造了转换效率11％和12％的世界记录,但均为实验室玻璃基材、小面积(1cm2左右)单元电池.以柔性基材PET(如聚对苯二甲酸乙二酯)、湿法成膜制备大面积器件的技术发展缓慢,转换效率也较低,2009年四季度美国konarka上市产品效率约3％.本文采用刮涂法，通过设计柔性透明阳极PET/ITO图案、优化空穴传输层PEDOT:PSS和活性层PBDTTTC-T:PC71BM涂层配方和刮涂工艺、优选单元电池条形状和宽度，以1ScmX15cm大小PET/ITO制作了有效面积为130cm2, 7条单元电池串联的柔性聚合物太阳能电池器件，转换效率达4.02%，同时，为产业化生产大面积聚合物太阳能电池器件提供了制备工艺方法和可行性。