本發(fā)明涉及一種有機(jī)光電子器件及其制備方法，特別是涉及一種有機(jī)太陽(yáng)能電池(OPV)及其制備方法，應(yīng)用于綠色太陽(yáng)能源技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

自1954 年，美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室成功研制出硅太陽(yáng)能電池，開(kāi)創(chuàng)了光電轉(zhuǎn)換研究的先河，之后關(guān)于太陽(yáng)能電池的研究迅速發(fā)展。由于無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池制作成本高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、窄帶隙半導(dǎo)體的嚴(yán)重光腐蝕等缺點(diǎn)，很大程度上制約了太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的推廣應(yīng)用。隨著有機(jī)半導(dǎo)體領(lǐng)域快速的發(fā)展，使低成本太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的推廣應(yīng)用成為可能。與傳統(tǒng)硅基及其他無(wú)機(jī)金屬化合物太陽(yáng)能電池相比，有機(jī)太陽(yáng)能電池(organic photovoltaic cells, OPVs)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：1.有機(jī)材料質(zhì)量輕、柔韌性好；2.有機(jī)材料易于進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、裁剪和合成，無(wú)資源存量的限制；3.器件制備工藝簡(jiǎn)單且多樣化，可采取印刷、噴墨、打印等溶液加工方法，制作成本低；4.易于實(shí)現(xiàn)大面積/柔性器件。由于上述優(yōu)勢(shì)的巨大潛力，OPV成為新一代太陽(yáng)能電池的重要發(fā)展方向。

OPV通常采用基于p-型給體材料和n-型受體材料的p-n 異質(zhì)結(jié)器件結(jié)構(gòu)，包括雙層異質(zhì)結(jié)(PHJ)、本體異質(zhì)結(jié)(BHJ)和混合異質(zhì)結(jié)(MHJ)。為了提高OPV的光電轉(zhuǎn)化效率，有效的方式有：1.擴(kuò)大激子分離的p-n界面, 增強(qiáng)電子與空穴的分離效果；2.插入額外空穴或電子傳輸層以起到激子阻擋效果；3.設(shè)計(jì)新穎的近紅外吸收給體材料或能級(jí)可調(diào)、溶解性能優(yōu)異的受體材料以增強(qiáng)光吸收；4.制備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的級(jí)聯(lián)式OPV(cascade OPV)拓寬對(duì)太陽(yáng)光的吸收；5.基板層獨(dú)特的微納結(jié)構(gòu)制作；6.巧妙的光學(xué)設(shè)計(jì)增強(qiáng)聚光或?qū)μ?yáng)光的反射和折射作用。

雖然上述增強(qiáng)OPV光電轉(zhuǎn)化效率的方式在某些方面均有一定效果，然而其中常規(guī)的通過(guò)光學(xué)設(shè)計(jì)增強(qiáng)聚光或?qū)μ?yáng)光的反射和折射作用以提升器件性能的方式具有一定局限性。1. 需要有一定的物理光學(xué)背景，且能進(jìn)行較準(zhǔn)確的光學(xué)模擬及計(jì)算；2. 聚光板、反射/折射板的結(jié)構(gòu)需精確控制；3. 制作工藝相對(duì)復(fù)雜，導(dǎo)致成本較高。這影響了OPV在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用領(lǐng)域的推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種入射光強(qiáng)度可調(diào)的有機(jī)太陽(yáng)能電池及其制備方法，根據(jù)光致發(fā)光層調(diào)節(jié)入射光強(qiáng)度的原理，通過(guò)外置一個(gè)光致發(fā)光層，實(shí)現(xiàn)OPV的入射光強(qiáng)度簡(jiǎn)易可調(diào)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)入射光子數(shù)量增加及太陽(yáng)光光譜可調(diào)的目的，且工藝簡(jiǎn)單、同時(shí)節(jié)約材料、降低成本，具有顯著的產(chǎn)業(yè)化價(jià)值。

為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明的構(gòu)思是：

根據(jù)入射光強(qiáng)度簡(jiǎn)易可調(diào)的有機(jī)太陽(yáng)能電池器件原理，器件主要特點(diǎn)是不需要復(fù)雜的光學(xué)設(shè)計(jì)，如添加聚光板、反射/折射板或制備微納結(jié)構(gòu)來(lái)增強(qiáng)太陽(yáng)光光強(qiáng)，此外置光致發(fā)光層即可吸收紫外光發(fā)射藍(lán)光、綠光或黃光從而額外增強(qiáng)入射光強(qiáng)度；且通過(guò)選擇不同發(fā)光材料及對(duì)此發(fā)光層進(jìn)行煅燒處理，可對(duì)入射到后續(xù)活性層的太陽(yáng)光光譜進(jìn)行調(diào)節(jié)。此光致發(fā)光層置于基板非導(dǎo)電一端，因此其能級(jí)和空穴/電子傳輸特性不受限制。

根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，采用下述技術(shù)方案：

一種入射光強(qiáng)度可調(diào)的有機(jī)太陽(yáng)能電池，從下到上依次由光致發(fā)光層、透明襯底、透明導(dǎo)電陽(yáng)極、空穴注入層、給體層、受體層、電子傳輸層和電極陰極層結(jié)合組成，給體層采用設(shè)定吸收范圍的窄帶系具強(qiáng)吸收的有機(jī)太陽(yáng)能電池材料中的任意一種材料或任意幾種混合材料制成，受體層采用非富勒烯及衍生物或設(shè)定能級(jí)的電子傳輸材料中的任意一種材料或任意幾種混合材料制成，光致發(fā)光層的厚度為5-20nm，光致發(fā)光層的材料是寬帶隙且吸收紫外光而發(fā)射可見(jiàn)光的各種空穴傳輸材料和電子傳輸材料中的任意一種材料或任意幾種材料，且包括量子點(diǎn)發(fā)光材料、熒光發(fā)光材料和磷光發(fā)光材料中的任意一種或任意多種。

上述透明襯底及上述透明導(dǎo)電陽(yáng)極所組成的基板的厚度優(yōu)選為100-150nm，上述空穴注入層的厚度優(yōu)選為5-10nm, 上述給體層的厚度優(yōu)選為10-60nm, 上述受體層的厚度優(yōu)選為30-50nm, 上述電子傳輸層的厚度優(yōu)選為5-10nm, 上述電極陰極層的厚度優(yōu)選為80-100nm。

作為上述光致發(fā)光層的材料成分，空穴傳輸材料優(yōu)選為5,10,15-tribenzyl-5H-diindo lo[3,2-a:3’,2’-c]-carbazole (TBDI)、N,N’-diphenyl-N,N’-bis(1-naphthylphenyl) -1,1’-biphenyl-4,4’-diamine (α-NPD)、N,N’-diphenyl-N,N’-bis(1-naphthyl) -1,1’-biphenyl-4,4’-diamine (NPB)、 4,4’-bis-9-carbozyl biphenyl (CBP)、tris[4- (5-phenylthiophen-2-yl)phenyl]amine (TPTPA)、4,4’-bis[(N-carbazole)styr yl]biphe nyl (BSB-Cz) 中的任意一種材料或任意幾種材料；作為上述光致發(fā)光層的材料成分，電子傳輸材料優(yōu)選為 tetrafluorotetracyanoquinodimethane (F4-TCNQ)、naphthalene 1,4,5,8 -dian hydride (NTCDA)、naphthalenetetracarboxylic diimide (NTCDI)、phenylphenolato) aluminum (III) (BAlq)、tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium (Alq₃)、bis[2-(diphenylp hosphino)phenyl]ether oxide (DPEPO) 中的任意一種材料或任意幾種材料；作為上述光致發(fā)光層的材料成分，量子點(diǎn)材料優(yōu)選為ZnO、ZnS、CdS、CdSe、CdTe中的任意一種材料或任意幾種材料。光致發(fā)光層厚度視發(fā)光強(qiáng)度情況而定，發(fā)光強(qiáng)的材料相對(duì)膜厚較薄，發(fā)光弱的材料相對(duì)膜厚較厚，以達(dá)到一定的發(fā)射光子數(shù)量。

上述襯底層的材料優(yōu)選為剛性玻璃材料、透明聚合物柔性材料或生物可降解的柔性材料中的任意一種材料或任意幾種材料，其中透明聚合物柔性材料為聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亞胺、聚酰樹(shù)脂和聚丙烯酸中的任意一種材料或任意幾種材料。

上述透明導(dǎo)電陽(yáng)極的材料優(yōu)選為氧化銦錫(ITO)、導(dǎo)電聚合物poly(3,4-ethylenediox ythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)、石墨烯(graphene)、碳納米管(carbon nanotube)、金屬單質(zhì)、金屬單質(zhì)納米線、金屬合金納米線、金屬異質(zhì)結(jié)納米線中的任意一種材料或任意幾種材料。

上述空穴注入層的材料優(yōu)選為：MoO₃、V₂O₅、NiO₂、WO₃、5,10,15-tribenzyl-5H-diindo lo[3,2-a:3’,2’-c]-carbazole (TBDI)、N,N’-diphenyl-N,N’-bis(1-naphthylphenyl) -1,1’-biphenyl-4,4’-diamine (α-NPD)、N,N’-diphenyl-N,N’-bis(1-naphthyl)- 1,1’-biphenyl-4,4’-diamine (NPB)、4,4’-bis-9-carbozyl biphenyl (CBP)、4,4’-bis [(N-carbazole)styryl]biphenyl (BSB-Cz) 中的任意一種材料或任意幾種材料。

上述給體層的材料優(yōu)選為主要吸收藍(lán)綠光、黃光及紅光區(qū)可見(jiàn)光的熒光材料和紅光磷光材料中的任意一種材料或任意幾種材料，其中主要吸收藍(lán)綠光、黃光及紅光區(qū)可見(jiàn)光的熒光材料優(yōu)選為boron subphthalocyanine chloride (SubPc)、copper phthalocyanine (CuPc)、chloroaluminium phthalocyanine (ClAlPc)、zinc phthalocyanine (ZnPc)、titanyl phthalocyanine (TiOPc)、platinum(II) phthalocyanine (PtPc)、metal free phthalocyanine (H₂Pc)、lead phthalocyanine (PbPc)、Pentacene、tetracene、anthracene、rubrene、bis[2-(4-tertbutylphenyl)benzothiazolato-N,C2’］ iridium(acetylacetonate) (t-bt)2Ir(acac)、4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl -9-enyl)-4H-pyran (DCJTB)、tetraphenyldibenzoperiflanthene (DBP)、rubrene、Polythi ophene (PT)、poly(3-hexyl thiophene) (P3HT)、Poly(p,p’-biphenol) (PBP)、poly(2,5-thi enylenevinylene) (PTV) 中的任意一種材料或任意幾種材料；其中紅光磷光材料優(yōu)選為bis[2-(2’-benzothienyl)pyridinato-N,C3’](aeetylaeetonate) iridium (Btp₂Ir(aca c) 和 tris[1-phenylisoquinolinato-C2,N]iriium(Ⅲ) (Ir(piq)₃)中的任意一種材料或任意幾種材料。

作為上述受體層的材料成分，非富勒烯材料優(yōu)選為3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole (PTCBI)、3,4,9,10-perylene tetracarboxylic diimide (PTCDI)、3,4, 9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (PTCDA)、poly(9,9-dioctylfluorene-co-ben zothiadiazole (F8BT)、copper hexadecafluorophthalocyanine (F16CuPc)、zinc hexadeca fluorophthalocyanine (F16ZnPc)、iron(II) hexadecafluorophthalocyanine (F16FePc)、cobalt(II) hexadecafluorophthalocyanine (F16CoPc)、copper hexachlorophthalocyanine (Cl16CuPc)、zinc hexachlorophthalocyanine (Cl16ZnPc)、iron(II) hexachlorophthalocy anine (Cl16FePc)、cobalt(II) hexachlorophthalocyanine (Cl16CoPc)、hexadecafluoroth iophene (DFH-6T)、hexachlorthiophene (DClH-6T) 中的任意一種材料或任意幾種材料；作為上述受體層的材料成分，設(shè)定能級(jí)的電子傳輸材料優(yōu)選為tetrafluorotetra cyanoquinodimethane (F4-TCNQ)、naphthalene 1,4,5,8-dianhydride (NTCDA)、naphthalene tetracarboxylic diimide (NTCDI)、phenylphenolato) aluminum (III) (BAlq)、tris(8-hy droxyquinolinato)aluminium (Alq₃)、bis[2-(diphenylphosphino)pheny l]ether oxide (DPEPO) 中的任意一種材料或任意幾種材料。

上述電子傳輸層的材料優(yōu)選為石墨烯、碳納米管、ZnO、Cs₂CO₃、2,2',2”-(1,3,5 -benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole) (TPBi)、bathocupri one (BCP)、lithium Fluoride (LiF)、tris-(8-hydroxyquinolinato) aluminum (Alq3)、8-hydroxy- quinolinato lithium (Liq)、其他噁二唑類化合物、喹喔啉類化合物、含氰基的聚合物、其他含氮雜環(huán)化合物、有機(jī)硅材料、全氟化材料和有機(jī)硼材料中的任意一種材料或任意幾種材料。

上述電極陰極材料優(yōu)選為Au、Al、Ag、鎂銀合金、鋰鋁合金或3D打印的Au/Ag納米墻中的任意一種材料或任意幾種材料。

一種本發(fā)明入射光強(qiáng)度可調(diào)的有機(jī)太陽(yáng)能電池的制備方法，包括以下步驟：

1) 對(duì)透明襯底及透明導(dǎo)電陽(yáng)極所組成的基板進(jìn)行清洗，清洗后用干燥氮?dú)獯蹈桑?/p>

2) 在步驟1)中透明襯底的非導(dǎo)電一側(cè)表面沉積光致發(fā)光層材料，當(dāng)采用有機(jī)小分子時(shí)，采用真空蒸鍍的方法制備光致發(fā)光層，并控制真空度小于10^-3Pa，當(dāng)采用高分子聚合物或量子點(diǎn)材料時(shí)，則采用旋涂、印刷或浸泡的方法制備光致發(fā)光層；

3) 對(duì)在步驟2)中在透明襯底上制備的的光致發(fā)光層在50-200℃之間進(jìn)行設(shè)定時(shí)間的煅燒，得到具有不同尺寸納米晶體的光致發(fā)光層；光致發(fā)光層厚度視發(fā)光強(qiáng)度情況而定，以達(dá)到一定的發(fā)射光子數(shù)量；對(duì)襯底上的光致發(fā)光層在50-200℃之間進(jìn)行煅燒，具體煅燒時(shí)間和溫度視不同光致發(fā)光層材料而定，可得到不同尺寸納米晶體的光致發(fā)光層以調(diào)節(jié)入射光強(qiáng)度；

4) 采用旋轉(zhuǎn)涂覆、印刷、噴涂或蒸鍍方式，并采用空穴注入層材料，在步驟3)中的透明導(dǎo)電陽(yáng)極表面上制備空穴注入層；

5) 采用旋轉(zhuǎn)涂覆、印刷、噴涂或蒸鍍方式，并分別采用有機(jī)電子給體層材料和有機(jī)電子受體層材料，在步驟4)中制備的空穴注入層上再制備給體層，然后在給體層表面上再制備受體層，或者在步驟4)中制備的空穴注入層上直接制備給/受體混合層，形成給/受體活性層，能得到PHJ或BHJ結(jié)構(gòu)器件；

6) 采用旋轉(zhuǎn)涂覆、印刷、噴涂或蒸鍍方式，并采用電子傳輸層材料，在步驟5)中制備的受體層表面上或者給/受體混合層表面上再制備電子傳輸層；

7) 進(jìn)行掩模板更換，在步驟6)中制備的電子傳輸層表面再蒸鍍陰極材料，形成電極陰極層，從而制成有機(jī)太陽(yáng)能電池的各功能層。

本發(fā)明增設(shè)了外置式光致發(fā)光層，形成了光致發(fā)光層-透明襯底-透明陽(yáng)極-空穴注入層的增敏結(jié)構(gòu)，有機(jī)材料構(gòu)成的光致發(fā)光層的加入，有利于額外增加入射光子數(shù)量。主要通過(guò)吸收紫外光產(chǎn)生可被給/受體材料吸收的可見(jiàn)光從而增加入射到活性層的光子數(shù)量。而將光致發(fā)光層置于基板另一端的設(shè)計(jì)使得光致發(fā)光層材料的能級(jí)和電子空穴傳輸特性不受限制，對(duì)器件的填充因子無(wú)影響。且相比傳統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)，此方式工藝簡(jiǎn)單、成本較低，是一種簡(jiǎn)單有效的提高光電流的方法。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見(jiàn)的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)：

1. 相對(duì)于傳統(tǒng)的需要光學(xué)設(shè)計(jì)或制備微納結(jié)構(gòu)來(lái)增強(qiáng)太陽(yáng)光光強(qiáng)的器件結(jié)構(gòu)，本發(fā)明器件通過(guò)外置光致發(fā)光層即可吸收紫外光發(fā)射藍(lán)光、綠光或黃光從而額外增加入射光子數(shù)量；

2. 本發(fā)明的光致發(fā)光層置于基板非導(dǎo)電一端，空穴或電子傳輸材料均可使用，且其能級(jí)和空穴/電子傳輸特性不受限制；

3. 本發(fā)明通過(guò)對(duì)基板上的光致發(fā)光層進(jìn)行煅燒，可得到不同納米晶體的光致發(fā)光層，從而對(duì)入射到活性層的太陽(yáng)光光譜強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)；

4. 本發(fā)明器件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，光致發(fā)光層厚度和成分能夠精確控制，可以得到穩(wěn)定的性能，有利于量產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明各實(shí)施例入射光強(qiáng)度可調(diào)的有機(jī)太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明各實(shí)施例的光致發(fā)光層TPTPA單膜的吸收和發(fā)射光譜歸一化特性曲線。

圖3為本發(fā)明各實(shí)施例的20nmDBP和76.5nmBAlq單膜的吸收光譜特性曲線。

圖4為本發(fā)明各實(shí)施例的光致發(fā)光層TPTPA單膜的吸收和發(fā)射光譜、rubrene和BAlq的吸收光譜的歸一化特性曲線。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳述如下：

實(shí)施例一：

在本實(shí)施例中，參見(jiàn)圖1，一種入射光強(qiáng)度可調(diào)的有機(jī)太陽(yáng)能電池，從下到上依次由光致發(fā)光層1、透明襯底2、透明導(dǎo)電陽(yáng)極3、空穴注入層4、給體層5、受體層6、電子傳輸層7和電極陰極層8結(jié)合組成，給體層5采用設(shè)定吸收范圍的窄帶系具強(qiáng)吸收的有機(jī)太陽(yáng)能電池材料中的任意一種材料或任意幾種混合材料制成，受體層6采用非富勒烯及衍生物或設(shè)定能級(jí)的電子傳輸材料中的任意一種材料或任意幾種混合材料制成，光致發(fā)光層1的厚度為5-20nm，光致發(fā)光層1的材料是寬帶隙且吸收紫外光而發(fā)射可見(jiàn)光的各種空穴傳輸材料和電子傳輸材料中的任意一種材料或任意幾種材料，且包括量子點(diǎn)發(fā)光材料、熒光發(fā)光材料和磷光發(fā)光材料中的任意一種或任意多種。

在本實(shí)施例中，參見(jiàn)圖1，透明襯底2及透明導(dǎo)電陽(yáng)極3組成基板，通過(guò)精選光致發(fā)光層1的材料，在基板上的透明襯底2的非導(dǎo)電一側(cè)表面沉積光致發(fā)光層材料，然后對(duì)基板上的光致發(fā)光層材料進(jìn)行煅燒，可得到不同納米晶體的光致發(fā)光層1，此光致發(fā)光層置于基板非導(dǎo)電一端，因此能級(jí)和空穴/電子傳輸特性不受限制，從而調(diào)節(jié)基板ITO側(cè)的OPV器件的入射光子數(shù)量，提升器件光生電流。

在本實(shí)施例中，參見(jiàn)圖1，透明電極沉積在具有高透光性的剛性玻璃上制成IT0玻璃基板，選擇透明的刻蝕成一定掩模板的IT0玻璃基板作為陽(yáng)極，依次用洗劑、丙酮、去離子水、異丙醇超聲清洗20分鐘，氮?dú)獯蹈?，UV/O₃處理15分鐘備用。在基板玻璃一側(cè)通過(guò)真空蒸鍍的方法沉積TPTPA的光致發(fā)光層1，厚度為20nm；隨后將此基板在100℃溫度下煅燒0.2-1.0小時(shí)，得到TPTPA的凝聚相。然后在基板的ITO一側(cè)真空蒸鍍MoO₃空穴注入層4，厚度為10nm；接下來(lái)沉積厚度為10-25nm的DBP給體層5和厚度為30-50nm的BAlq受體層6；然后沉積厚度為5-10nm的BCP電子傳輸層7；最后更換掩模板以蒸鍍Ag陰極金屬，制備厚度為100nm的電極陰極層8。

對(duì)本實(shí)施例入射光強(qiáng)度可調(diào)的有機(jī)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)試分析，測(cè)試時(shí)陽(yáng)極朝上放置，模擬太陽(yáng)光從上方入射即可測(cè)試此器件。通過(guò)測(cè)試分析，發(fā)射層TPTPA的吸收和發(fā)射光譜見(jiàn)圖2和圖4，吸收峰為406nm，發(fā)射峰為469nm。給體層DBP和受體層BAlq的吸收光譜分別見(jiàn)圖3。DBP的強(qiáng)吸收范圍為490-660nm，TPTPA發(fā)射峰的后半部分正好位于此范圍內(nèi)。因此TPTPA發(fā)射的藍(lán)光可以增加DBP的入射光子數(shù)量。

本實(shí)施例基于光致發(fā)光層調(diào)節(jié)入射光強(qiáng)度的有機(jī)太陽(yáng)能電池及其制備方法，給體層采用窄帶系具強(qiáng)吸收的傳統(tǒng)有機(jī)太陽(yáng)能電池材料，受體層采用非富勒烯或傳統(tǒng)電子傳輸材料。該有機(jī)太陽(yáng)能電池器件的特征之處在于通過(guò)精選光致發(fā)光層，并沉積于透明襯底另一側(cè)。通過(guò)太陽(yáng)光對(duì)此光致發(fā)光層的激發(fā)，發(fā)射出藍(lán)光、綠光或黃光。對(duì)于透明導(dǎo)電陽(yáng)極一側(cè)的有機(jī)太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)，額外增加的光子將增強(qiáng)入射光強(qiáng)度。且通過(guò)對(duì)光致發(fā)光層煅燒，可得到不同強(qiáng)度的光致發(fā)光強(qiáng)度，從而調(diào)節(jié)太陽(yáng)光光譜。該器件在無(wú)其他額外聚光板、反射/折射板及微納結(jié)構(gòu)的情況下，用一種簡(jiǎn)單的方法增加入射光強(qiáng)度，且可調(diào)。此器件超薄，制備工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備要求低。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處在于：

在本實(shí)施例中，參見(jiàn)圖1，選擇透明的刻蝕成一定掩模板的IT0玻璃基板作為陽(yáng)極，依次用洗劑、丙酮、去離子水、異丙醇超聲清洗20分鐘，氮?dú)獯蹈?，UV/O₃處理15分鐘備用。在基板的玻璃一側(cè)通過(guò)真空蒸鍍的方法沉積TPTPA發(fā)光層，厚度為5-20nm；隨后將此基板在不同溫度下煅燒一定時(shí)間，得到TPTPA的凝聚相；然后在基板的ITO一側(cè)真空蒸鍍空穴注入層MoO₃，厚度為5-10nm；接下來(lái)沉積厚度為20-60nm的rubrene給體層和厚度為30-50nm的BAlq受體層；然后沉積厚度為5-10nm的電子傳輸層材料Bphen，制備電子傳輸層；最后更換掩模板以蒸鍍陰極金屬。蒸鍍厚度為100nm金屬Al為陰極。

對(duì)本實(shí)施例入射光強(qiáng)度可調(diào)的有機(jī)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)試分析，測(cè)試時(shí)陽(yáng)極朝上放置，模擬太陽(yáng)光從上方入射即可測(cè)試此器件。通過(guò)測(cè)試分析，發(fā)射層TPTPA的吸收和發(fā)射光譜見(jiàn)圖2和圖3，吸收峰為406nm，發(fā)射峰為469nm。給體層rubrene和受體層BAlq的吸收光譜分別見(jiàn)圖4。Rubrene的強(qiáng)吸收范圍為452-572nm，TPTPA的發(fā)射峰正好位于此范圍內(nèi)。因此TPTPA發(fā)射的藍(lán)光可以增加rubrene的入射光子數(shù)量。

本實(shí)施例基于光致發(fā)光層調(diào)節(jié)入射光強(qiáng)度的有機(jī)太陽(yáng)能電池及其制備方法。通過(guò)外置光致發(fā)光層吸收紫外光發(fā)射藍(lán)光、綠光或黃光從而額外增加入射光子數(shù)量。此光致發(fā)光層的能級(jí)和空穴/電子傳輸特性不受限制。并通過(guò)對(duì)光致發(fā)光層進(jìn)行煅燒，可得到不同納米尺寸的聚集態(tài)，從而對(duì)入射到活性層的太陽(yáng)光光譜強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。具有低成本，結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單，并可在柔性基板上制備等特點(diǎn)。能夠在太陽(yáng)能發(fā)電方面獲得廣泛的應(yīng)用。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合或簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本發(fā)明入射光強(qiáng)度可調(diào)的有機(jī)太陽(yáng)能電池及其制備方法的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。