储天新能源专利：一种基于叶绿素聚集体的高效双层结构有机太阳能电池及其制备方法

技术领域

本发明属于有机太阳能电池技术领域，具体涉及一种基于叶绿素聚集体的高效双层结构有机太阳能电池及其制备方法。

背景技术

当今社会面临能源短缺以及环境污染的双重挑战，时代发展迫切要求我们发展可再生的清洁能源。太阳能由于其环境友好、可再生、资源丰富，所以发展新型的太阳能电池愈加受到重视。有机太阳能电池具有良好的柔性、质量较轻、制备工艺简单且成本低廉具有很高的商用前景。

叶绿素及其衍生物作为地球上含量最为丰富的天然光合染料，具有吸收可见及近红外光、电荷转移以及能量转移的能力。同时制备叶绿素薄膜的过程中溶剂快速挥发时，叶绿素分子之间可以形成π-π堆积的J-型聚集体，使得π电子可以在整个聚集体上游离，从而大大提高其电荷传导能力。

目前，有机太阳能电池体系中材料毒性大、对环境危害大且难于回收降解，未来有机太阳能电池的发展趋势应为寻找对环境无污染的绿色安全无毒材料以便为有机太阳能电池的商用化打好基础。同时，光伏器件中光活性层的能级匹配程度会直接影响光伏性能。

      摘要

本发明属于有机太阳能电池技术领域，涉及一种基于叶绿素聚集体的高效双层结构有机太阳能电池及其制备方法。本发明提供的基于叶绿素聚集体的高效双层结构有机太阳能电池，使用叶绿素材料作为吸光层配合PC₇₁BM制备双层器件，其器件结构比较新颖，打破了既定的有机太阳能电池给受体能级必须匹配的业界默认概念，并得到了高达5.3%的光电转换效率。本发明所使用的叶绿素材料可以形成聚集体，提高了载流子的传输能力。本发明所使用的叶绿素聚集体，作为地球上最为丰富的天然染料，合成路线简单、无毒无害、环境友好。本发明提供的基于叶绿素聚集体的高效双层结构有机太阳能电池的制备方法，其制备工艺简单，生产成本低，适合大面积生产。