顶入射聚合物太阳能电池及其制备方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102842675 A (43)申请公布日 2012.12.26 C N 1 0 2 8 4 2 6 7 5 A *CN102842675A* (21)申请号 201110169710.3 (22)申请日 2011.06.22 H01L 51/42(2006.01) H01L 51/44(2006.01) H01L 51/48(2006.01) (71)申请人海洋王照明科技股份有限公司 地址 518100 广东省深圳市南山区南海大道 海王大厦A座22层 申请人深圳市海洋王照明技术有限公司 (72)发明人周明杰 王平 黄辉 钟铁涛 (74)专利代理机构广州华进联合专利商。

2、标代理 有限公司 44224 代理人何平 (54) 发明名称 顶入射聚合物太阳能电池及其制备方法 (57) 摘要 本发明属于太阳能电池领域，其公开了一种 顶入射聚合物太阳能电池，该电池为层状结构，该 层状结构依次为：衬底、布拉格反射镜、空穴缓冲 层、活性层、电子缓冲层、阴极层。本发明的顶入射 聚合物太阳能电池，在衬底表面制备一层具有高 反射率的布拉格反射镜，使太阳光得到最大程度 的反射，而顶部阴极层使用半透明金属层，使光入 射到太能电池内部，被活性层吸收转换，而没有被 吸收的则通过反射镜反射回到活性层，继续被活 性层吸收，从提高了活性层的吸收效率，最终使该 太阳能电池的能量转换效率得到提高。 。

3、(51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书7页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种顶入射聚合物太阳能电池，该顶入射聚合物太阳能电池为层状结构，其特征在 于，该层状结构依次为：衬底、布拉格反射镜、空穴缓冲层、活性层、电子缓冲层、阴极层。 2.根据权利要求1所述的顶入射聚合物太阳能电池，其特征在于，所述布拉格反射镜 为复合层状结构，该复合层状结构包括n个复合层单体，每个复合层单体的结构依次为第 一折射层、第二折射层、第三折射层；其中，n为1、2、3、4或5中的数值。 3.根据权利要求2所。

4、述的顶入射聚合物太阳能电池，其特征在于，所述第一折射层和 第三折射层的材料分别为二氧化钛、氧化锌、二氧化碲、五氧化二钽或氧化锡；所述第二折 射层的材料为氟化镁、二氧化硅、氧化镁或氟化钙。 4.根据权利要求1所述的顶入射聚合物太阳能电池，其特征在于，所述空穴缓冲层的 材料为聚3，4-二氧乙烯噻吩与聚苯磺酸钠的混合物。 5.根据权利要求1所述的顶入射聚合物太阳能电池，其特征在于，所述活性层的材料 为聚3-己基噻吩、聚2-甲氧基-5-(3，7.二甲基辛氧基)对苯撑乙烯或聚2-甲氧 基-5-(2-乙烯基-己氧基)聚对苯乙烯撑与C 60 的衍生物混合后形成的混合物。 6.根据权利要求5所述的顶入射聚合物。

5、太阳能电池，其特征在于，所述聚3-己 基噻吩与C 60 的衍生物所形成的混合物中，聚3-己基噻吩与C 60 的衍生物的质量比为 10.8-11； 所述聚2-甲氧基-5-(3，7.二甲基辛氧基)对苯撑乙烯与C 60 的衍生物所形成的混 合物中，聚2-甲氧基-5-(3，7.二甲基辛氧基)对苯撑乙烯与C 60 的衍生物的质量比为 11-14； 所述聚2-甲氧基-5-(2-乙烯基-己氧基)聚对苯乙烯撑与C 60 的衍生物所形 成的混合物中，聚2-甲氧基-5-(2-乙烯基-己氧基)聚对苯乙烯撑与C 60 的衍生物 的质量比为11-14。 7.根据权利要求1所述的顶入射聚合物太阳能电池，其特征在于，所述电。

6、子缓冲层的 材料为氟化锂、碳酸锂或氯化铯。 8.根据权利要求1所述的顶入射聚合物太阳能电池，其特征在于，所述阴极层的材料 为铝、银、金或铂金属。 9.一种如权利要求1所述的顶入射聚合物太阳能电池的制备方法，其特征在于，该制 备方法包括如下步骤： S1、对衬底表面进行清洗处理、干燥后备用； S2、在衬底的一个表面制备一层布拉格反射镜； S3、在布拉格反射镜表面旋涂一层空穴缓冲层，待空穴缓冲层干燥后，在该空穴缓冲层 表面旋涂一层活性层，随后干燥活性层； S4、在活性层表面蒸镀一层电子缓冲层，随后在该电子缓冲层表面蒸镀一层阴极层，最 后制得所述顶入射聚合物太阳能电池。 10.根据权利要求9所述的制备。

7、方法，其特征在于，所述步骤S2中的清洗处理包括：将 衬底依次在洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇中超声清洗。 权 利 要 求 书CN 102842675 A 1/7页 3 顶入射聚合物太阳能电池及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种顶入射聚合物太阳能电池及其制备方 法。 背景技术 0002 1982年，Weinberger等研究了聚乙炔的光伏性质，制造出了第一个具有真正意义 上的太阳能电池，但是当时的光电转换效率极低(10 -3 )。紧接着，Glenis等制作了各种聚 噻吩的太阳能电池，当时都面临的问题是极低的开路电压和光电转换效率。直到1986年， C.W。

8、.Tang等首次将p型半导体和n型半导体引入到双层结构的器件中，才使得光电流得到 了极大程度的提高，从此以该工作为里程碑，有机顶入射聚合物太阳能电池蓬勃发展起来。 0003 1992年Sariciftci等发现2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-1，4-苯乙(MEH-PPV) 与复合体系中存在快速光诱导电子转移现象，引起了人们的极大兴趣，而在1995年，Yu等 用MEH-PPV与C60衍生物PCBM混合作为活性层制备了有机聚合物体异质结太阳能电池。器 件在20mW/cm 2 430nm的单色光照射下，能量转换效率为2.9。这是首个基于聚合物材料与 PCBM受体制备的本体异质结太阳能电池，并提。

9、出了复合膜中互穿网络结构的概念。至此，本 体异质结结构在顶入射聚合物太阳能电池中的应用得到了迅速的发展。这种结构也成为目 前人们普遍采用的有机顶入射聚合物太阳能电池结构。 0004 聚合物太阳能电池的工作原理主要分为四部分：(1)光激发和激子的形成；(2)激 子的扩散；(3)激子的分裂；(4)电荷的传输和收集。首先，共轭聚合物在入射光照射下吸收 光子，电子从聚合物最高占有轨道(HOMO)跃迁到最低空轨道(LUMO)，形成激子，激子在内 建电场的作用下扩散到给体/受体界面处分离成自由移动的电子和空穴，然后电子在受体 相中传递并被阴极收集，空穴则通过给体相并被阳极收集，从而产生光电流，这就形成了一。

10、 个有效的光电转换过程。 0005 目前的聚合物太阳能电池一般都是利用铟锡氧化物(ITO)薄膜作为太阳能电池 的阳极，通过溅射的方法制备在玻璃衬底上，但是铟是稀有元素，不适合未来商业化的需 要，而锡是有毒元素，对环境有一定的危害性；另外，金属元素作为阳极，会使金属离子往有 机层内进行扩散，影响太阳能电池的稳定性，以及造成有机膜出现各种缺陷(如载流子陷 阱)，最终影响太阳能电池的光电转换效率。 发明内容 0006 本发明的目的在于提供一种能量转换率高、成本低且环保的顶入射聚合物太阳能 电池。 0007 本发明的技术方案如下： 0008 一种顶入射聚合物太阳能电池，该顶入射聚合物太阳能电池为层状结。

11、构，且该层 状结构依次为：衬底、布拉格反射镜、空穴缓冲层、活性层、电子缓冲层、阴极层。 0009 该顶入射聚合物太阳能电池中，各功能层所用材质如下： 说 明 书CN 102842675 A 2/7页 4 0010 布拉格反射镜为复合层状结构，该复合层状结构包括n个复合层单体，每个复合 层单体的结构依次为第一折射层、第二折射层、第三折射层，即第一折射层/第二折射层/ 第三折射层，整个布拉格反射镜12的结构为：(第一折射层/第二折射层/第三折射层) n ； 其中，n为1、2、3、4或5中的数值； 0011 上述复合层单体中，第一折射层和第三折射层的材料为二氧化钛(TiO 2 )、氧化锌 (ZnO)。

12、、二氧化碲(TeO 2 )、五氧化二钽(Ta 2 O 5 )或氧化锡(SnO 2 )；第二折射层的材料为氟化镁 (MgF 2 )、二氧化硅(SiO 2 )、氧化镁(MgO)或氟化钙(CaF 2 )； 0012 空穴缓冲层的材料为聚3，4-二氧乙烯噻吩(PEDOT)与聚苯磺酸钠(PSS)的混合 物； 0013 活性层的材料为聚3-己基噻吩(P3HT)、聚2-甲氧基-5-(3，7.二甲基辛氧 基)对苯撑乙烯(MDMO-PPV)或聚2-甲氧基-5-(2-乙烯基-己氧基)聚对苯乙烯 撑(MEH-PPV)与C 60 (60个碳原子的有机物)的衍生物(PCBM)混合后形成的混合物，即 P3HTPCBM、M。

13、DMO-PPVPCBM或者MEH-PPVPCBM；其中，P3HTPCBM的质量比控制 在10.8-11的范围，MDMO-PPVPCBM或者MEH-PPVPCBM的质量比分别控制在 11-14的范围； 0014 电子缓冲层的材料为氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li 2 CO 3 )或氯化铯(LiCl)； 0015 阴极层的材料为铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或铂(Pt)。 0016 本发明的另一目的在于提供上述顶入射聚合物太阳能电池的制备方法，其工艺步 骤如下： 0017 S1、将衬底依次在洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇中超声清洗，去除表面的 有机污染物； 0018 S2、通过磁控溅射或蒸。

14、镀工艺，在衬底的一个表面制备一层布拉格反射镜； 0019 S3、在布拉格反射镜的表面旋涂空穴缓冲层，干燥后再在空穴缓冲层表面旋涂活 性层，然后再干燥处理； 0020 S4、在活性层表面蒸镀一层电子缓冲层，随后在该电子缓冲层表面蒸镀一层阴极 层，最后制得顶入射聚合物太阳能电池。 0021 本发明的顶入射聚合物太阳能电池，在衬底表面制备一层具有高反射率的布拉格 反射镜，使太阳光得到最大程度的反射，而顶部阴极层使用半透明金属层，使光入射到太能 电池内部，被活性层吸收转换，而没有被吸收的则通过布拉格反射镜反射回到活性层，继续 被活性层吸收，从提高了活性层的吸收效率，最终使该太阳能电池的能量转换效率得到。

15、提 高；同时，衬底表面没有采用ITO(氧化铟锡)导电层，避免了锡元素对环境的污染，省去稀 有元素铟的使用，从而降低了制作成本。 附图说明 0022 图1为本发明顶入射聚合物太阳能电池结构示意图； 0023 图2为本发明顶入射聚合物太阳能电池的制备工艺流程图； 0024 图3为实施例1的顶入射聚合物太阳能电池：玻璃/(TiO 2 /SiO 2 /TiO 2 ) 1 / PEDOT:PSS/MDMO-PPV:PCBM/LiF/Ag与对比例电池：玻璃/Ag/PEDOT:PSS/MDMO-PPV:PCBM/ LiF/Ag的电流密度与电压关系图；其中，曲线1为实施例1的曲线，曲线2为对比例的曲 说 明 。

16、书CN 102842675 A 3/7页 5 线； 具体实施方式 0025 本发明的一种顶入射聚合物太阳能电池，如图1所示，该顶入射聚合物太阳能电 池为层状结构，且该层状结构依次为：衬底11、布拉格反射镜12、空穴缓冲层13、活性层14、 电子缓冲层15、阴极层16，即该电池的结构为：衬底11/布拉格反射镜12/空穴缓冲层13/ 活性层14/电子缓冲层15/阴极层16。 0026 该顶入射聚合物太阳能电池中，各功能层所用材质如下， 0027 衬底为玻璃； 0028 布拉格反射镜12为复合层状结构，该复合层状结构包括n个复合层单体，每个复 合层单体的结构依次为第一折射层121、第二折射层122、。

17、第三折射层123，即第一折射层 121/第二折射层122/第三折射层123；整个布拉格反射镜12的结构为：(第一折射层121/ 第二折射层122/第三折射层123) n ；其中，n为1、2、3、4或5中的数值；所述复合层单体(即 n1时)的厚度为50-200nm，且第一折射层121、第二折射层122、第三折射层123的厚度 分别为40-200nm； 0029 上述复合层单体中，第一折射层121和第三折射层123的材料为折射率在1.7 以上的高折射率材料，如，二氧化钛(TiO 2 )、氧化锌(ZnO)、二氧化碲(TeO 2 )、五氧化二钽 (Ta 2 O 5 )或氧化锡(SnO 2 )；第二折射。

18、层的材料为折射率低于1.7的低折射率材料，如，氟化镁 (MgF 2 )、二氧化硅(SiO 2 )、氧化镁(MgO)或氟化钙(CaF 2 )；在所述顶入射聚合物太阳能电池 中，该布拉格反射镜12的第一折射层121和第三折射层123中的二氧化钛(TiO 2 )、氧化锌 (ZnO)、二氧化碲(TeO 2 )、五氧化二钽(Ta 2 O 5 )或氧化锡(SnO 2 )还被用做该太阳能电池的阳 极； 0030 空穴缓冲层的材料为聚3，4-二氧乙烯噻吩(PEDOT)与聚苯磺酸钠(PSS)的混合 物，即PEDOTPSS混合物；该空穴缓冲层的厚度为20-80nm，优选厚度为40nm； 0031 活性层的材料为聚。

19、3-己基噻吩(P3HT)、聚2-甲氧基-5-(3，7.二甲基辛氧基) 对苯撑乙烯(MDMO-PPV)或聚2-甲氧基-5-(2-乙烯基-己氧基)聚对苯乙烯撑 (MEH-PPV)与C 60 的衍生物(PCBM)混合后形成的混合物；即P3HTPCBM、MDMO-PPVPCBM 或者MEH-PPVPCBM混合物；其中，P3HTPCBM的质量比控制在10.8-11的范围， MDMO-PPVPCBM或者MEH-PPVPCBM的质量比分别控制在11-14的范围；该活性 层的厚度为80-300nm，优选厚度为140nm； 0032 电子缓冲层的材料为氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li 2 CO 3 )或氯化铯(L。

20、iCl)，优选氟化锂 (LiF)；电子缓冲层的厚度为0.5-10nm，优选厚度为0.7nm； 0033 阴极层的材料为金属材料，如，铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或铂(Pt)，优选为Ag；阴 极层的厚度为10-80nm，优选厚度为20nm。 0034 上述顶入射聚合物太阳能电池的制备方法，如图2所示，其工艺步骤如下： 0035 S1、将衬底(如，玻璃)依次在洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇中超声清洗， 去除表面的有机污染物； 0036 S2、通过磁控溅射或蒸镀工艺，在衬底的一个表面制备一个由多个复合层单体构 成的布拉格反射镜，即在衬底的一个表面制备第一折射层，所述第一折射层所用材料为二。

21、 说 明 书CN 102842675 A 4/7页 6 氧化钛(TiO 2 )、氧化锌(ZnO)、二氧化碲(TeO 2 )、五氧化二钽(Ta 2 O 5 )或氧化锡(SnO 2 )；接着 在第一折射层表面制备第二折射层，所述第二折射层所用材料为氟化镁(MgF 2 )、二氧化硅 (SiO 2 )、氧化镁(MgO)或氟化钙(CaF 2 )；随后在第二折射层表面制备第三折射层，所用材料 与第一折射层的材料相同，且第一折射层、第二折射层、第三折射层构成复合单体；如此反 复制备多个(最多5个)复合单体，多个复合单体叠加后构成复合层状结构； 0037 S3、在布拉格反射镜表面旋涂厚度为20-80nm的空穴。

22、缓冲层，随后干燥该空穴缓 冲层；接着在该空穴缓冲层表面旋涂厚度为80-300nm的活性层，随后干燥； 0038 S4、在活性层表面蒸镀厚度为0.5-10nm的电子缓冲层，接着在该电子缓冲层表面 蒸镀厚度为10-80nm的阴极层，最后制得顶入射聚合物太阳能电池。 0039 上述制备方法的步骤S2中，空穴缓冲层采用重量比为21-61的PEDOTPSS 水溶液，质量百分比为1-5wt，空穴缓冲层旋涂结束后，在100-200下加热15-60min，厚 度控制在20-80nm；优选PEDOTPSS重量比为61，质量百分比为1.3wt的PEDOTPSS 水溶液，优选200下加热30min，优选厚度为40n。

23、m。 0040 上述制备方法的步骤S2中，活性层的材料为溶液体系，其溶剂为甲苯、二甲苯、氯 苯或氯仿中的一种或两种混合溶剂。每种体系的总浓度控制在8-30mg/ml，而P3HTPCBM 的质量比控制在10.8-11的范围；MDMO-PPVPCBM或者MEH-PPVPCBM的质量比 控制在11-14的范围，然后在充满惰性气体的手套箱中进行旋涂，最后在50-200下 退火10-100min，或者在室温下放置24-48h，厚度控制在80-300nm；优选总浓度为10mg/ml 的MDMO-PPVPCBM氯苯溶液体系，优选P3HTPCBM的质量比为14，优选200下退 火30min，厚度为140nm。。

24、 0041 本发明的顶入射聚合物太阳能电池，使太阳光从顶部入射，而底部(即衬底表面) 不采用ITO，而制备具有高反射率的布拉格反射镜；这种反射镜是利用(高折射率/低折射 率/高折射率) n 这样的循环结构来得到高反射率的反射镜，n值越大，反射率越高，但是制 备更复杂；因此，合适的n值是影响效率的重要因素之一，而顶部阴极使用半透明金属层， 使光入射到太阳能电池内部，被活性层吸收转换，而没有被吸收的则通过反射镜反射回到 活性层，继续被活性层吸收，提高了活性层的吸收效率，最终使太阳能电池的能量转换效率 得到提高；另外，衬底表面没有采用ITO(氧化铟锡)导电层，避免了锡元素对环境的污染， 省去稀有元素。

25、铟的使用，从而降低了制作成本。 0042 下面对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。 0043 下述实施例中，所述衬底均采用玻璃。 0044 实施例1： 0045 本实施例中顶入射聚合物太阳能电池的结构为： 0046 玻璃/(TiO 2 /SiO 2 /TiO 2 ) 1 /PEDOT:PSS/MDMO-PPV:PCBM/LiF/Ag。 0047 该顶入射聚合物太阳能电池的制备工艺如下： 0048 1、将玻璃依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇清洗，且清洗时各超声 15min，去除玻璃表面的有机污染物； 0049 2、溅射制备布拉格反射镜，结构为(TiO 2 /SiO 2 /TiO 2 。

26、) 1 ；该布拉格反射镜的总厚度 为350nm，其中，高折射率层，即TiO 2 的厚度为120nm，低折射率层，即SiO 2 的厚度为110nm； 0050 3、将PEDOTPSS水溶液(其中，PEDOTPSS重量比为61；PEDOT与PSS的总质 说 明 书CN 102842675 A 5/7页 7 量百分比为1.3wt)通过旋涂的方式制备在玻璃层表面；旋涂后在200下加热30min， 制得厚度为40nm的空穴缓冲层； 0051 4、将MDMO-PPVPCBM氯苯溶液体系旋涂在空穴缓冲层表面，旋涂完后，在200 下退火30min，制得厚度为140nm的活性层；其中，为MDMO-PPVPCBM。

27、氯苯溶液体系中，溶 剂为氯苯，MDMO-PPV与PCBM的总浓度为10mg/ml，MDMO-PPVPCBM的质量比为14； 0052 5、在活性层表面蒸镀电子缓冲层，材料为LiF，厚度为0.7nm； 0053 6、在电子缓冲层表面蒸镀阴极层，材料为Ag，厚度为20nm； 0054 7、上述制备工艺完成后，得到所需顶入射聚合物太阳能电池。 0055 附图3是实施例1的制备顶入射聚合物太阳能电池(结构为：玻璃/(TiO 2 /SiO 2 / TiO 2 ) 1 /PEDOT:PSS/MDMO-PPV:PCBM/LiF/Ag)与对比例电池(结构为：玻璃/Ag/PEDOT:PSS/ MDMO-PPV:。

28、PCBM/LiF/Ag)的电流密度与电压关系。 0056 上述电流密度与电压的测试，采用美国Keithly公司生成的型号为2602电流-电 压测试仪进行的，测试工艺为：用500W氙灯(Osram)与AM 1.5的滤光片组合作为模拟太阳 光的白光光源。 0057 从图3中可以看到，对比例太阳能电池的电流密度为5.06mA.cm -2 ，而实施例1的 电流密度为6.87mA.cm -2 这说明，使用布拉格反射镜，可以将太阳光进行反射，使活性层可 以吸收更多的太阳光，提高了电流密度，使其转换成能量，最终使太阳能电池的性能得到了 明显的提高。实施例1的光电转换效率为1.16，而本实施例中采用布拉格反射。

29、镜作为反 射电极的光电转换效率则提高到了1.74； 0058 表1：曲线1和曲线2相对应的具体数据；其中，曲线1为实施例1的曲线，曲线2 为对比例的曲线； 0059 表1 0060 电流密度(mA cm-2) 电压(V) () 填充因子 曲线1 6.87 0.72 1.74 0.35 曲线2 5.06 0.65 1.16 0.35 0061 实施例2 0062 本实施例中顶入射聚合物太阳能电池的结构为： 0063 玻璃/(ZnO/MgF 2 /ZnO) 4 /PEDOT:PSS/MEH-PPV:PCBM/LiF/Al。 0064 该顶入射聚合物太阳能电池的制备工艺如下： 0065 1、将玻璃依。

30、次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇清洗，且清洗时各超声 15min，去除玻璃表面的有机污染物； 0066 2、溅射制备布拉格反射镜，结构为(ZnO/MgF 2 /ZnO) 4 ；该布拉格反射镜的总厚度为 600nm，其中，高折射率层，即ZnO的厚度为200nm，低折射率层，即MgF 2 的厚度为200nm； 0067 3、将PEDOTPSS水溶液(其中，PEDOTPSS重量比为21；PEDOT与PSS的总 质量百分比为4wt)通过旋涂的方式制备在玻璃层表面；旋涂后在100下加热60min， 制得厚度为20nm的空穴缓冲层； 说 明 书CN 102842675 A 6/7页 8 0068 。

31、4、将MEH-PPVPCBM甲苯溶液体系旋涂在空穴缓冲层表面，旋涂完后，在200下 退火30min，制得厚度为140nm的活性层；其中，为MEH-PPVPCBM甲苯溶液体系中，溶剂 为甲苯，MEH-PPV与PCBM的总浓度为30mg/ml，MEH-PPVPCBM的质量比为14； 0069 5、在活性层表面蒸镀电子缓冲层，材料为Li 2 CO 3 ，厚度为10nm； 0070 6、在电子缓冲层表面蒸镀阴极层，材料为Al，厚度为80nm； 0071 7、上述制备工艺完成后，得到所需顶入射聚合物太阳能电池。 0072 实施例3 0073 本实施例中顶入射聚合物太阳能电池的结构为： 0074 玻璃/(。

32、TeO 2 /MgO/TeO 2 ) 5 /PEDOT:PSS/MEH-PPV-PPV:PCBM/LiF/Au。 0075 该顶入射聚合物太阳能电池的制备工艺如下： 0076 1、将玻璃依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇清洗，且清洗时各超声 15min，去除玻璃表面的有机污染物； 0077 2、溅射制备布拉格反射镜，结构为(TeO 2 /MgO/TeO 2 ) 5 ；该布拉格反射镜的总厚度为 1000nm，其中，高折射率层，即TeO 2 的厚度为80nm，低折射率层，即MgO的厚度为40nm； 0078 3、将PEDOTPSS水溶液(其中，PEDOTPSS重量比为31；PEDOT与PS。

33、S的总 质量百分比为3wt)通过旋涂的方式制备在玻璃层表面；旋涂后在130下加热45min， 制得厚度为80nm的空穴缓冲层； 0079 4、将MEH-PPVPCBM甲苯和二甲苯溶液体系旋涂在空穴缓冲层表面，旋涂完后， 在200下退火30min，制得厚度为300nm的活性层；其中，为MEH-PPVPCBM甲苯和二甲 苯溶液体系中，溶剂为甲苯和二甲苯，MEH-PPV与PCBM的总浓度为8mg/ml，MEH-PPVPCBM 的质量比为13； 0080 5、在活性层表面蒸镀电子缓冲层，材料为LiF，厚度为0.5nm； 0081 6、在电子缓冲层表面蒸镀阴极层，材料为Au，厚度为10nm； 0082 。

34、7、上述制备工艺完成后，得到所需顶入射聚合物太阳能电池。 0083 实施例4 0084 本实施例中顶入射聚合物太阳能电池的结构为： 0085 玻璃/(Ta 2 O 5 /CaF 2 /Ta 2 O 5 ) 3 /PEDOT:PSS:P3HT:PCBM/LiCl/Pt。 0086 该顶入射聚合物太阳能电池的制备工艺如下： 0087 1、将玻璃依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇清洗，且清洗时各超声 15min，去除玻璃表面的有机污染物； 0088 2、溅射制备布拉格反射镜，结构为(Ta 2 O 5 /CaF 2 /Ta 2 O 5 ) 3 ；该布拉格反射镜的总厚度 为900nm，其中，高折。

35、射率层，即Ta 2 O 5 的厚度为100nm，低折射率层，即CaF 2 的厚度为100nm； 0089 3、将PEDOTPSS水溶液(其中，PEDOTPSS重量比为21；PEDOT与PSS的总 质量百分比为5wt)通过旋涂的方式制备在玻璃层表面；旋涂后在200下加热30min， 制得厚度为30nm的空穴缓冲层； 0090 4、将P3HTPCBM二甲苯溶液体系旋涂在空穴缓冲层表面，旋涂完后，在150下 退火20min，制得厚度为140nm的活性层；其中，为P3HTPCBM二甲苯溶液体系中，溶剂为 二甲苯，P3HT与PCBM的总浓度为8mg/ml，P3HTPCBM的质量比为10.8； 0091 。

36、5、在活性层表面蒸镀电子缓冲层，材料为LiCl，厚度为0.7nm； 说 明 书CN 102842675 A 7/7页 9 0092 6、在电子缓冲层表面蒸镀阴极层，材料为Pt，厚度为30nm； 0093 7、上述制备工艺完成后，得到所需顶入射聚合物太阳能电池。 0094 实施例5 0095 本实施例中顶入射聚合物太阳能电池的结构为： 0096 玻璃/(SnO 2 /MgF 2 /SnO 2 ) 2 /PEDOT:PSS/MDMO-PPV:PCBM/Li 2 CO 3 /Ag。 0097 该顶入射聚合物太阳能电池的制备工艺如下： 0098 1、将玻璃依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇清洗。

37、，且清洗时各超声 15min，去除玻璃表面的有机污染物； 0099 2、溅射制备布拉格反射镜，结构为(SnO 2 /MgF/SnO 2 ) 2 ；该布拉格反射镜的总厚度为 250nm，其中，高折射率层，即SnO 2 的厚度为40nm，低折射率层，即MgF 2 的厚度为45nm； 0100 3、将PEDOTPSS水溶液(其中，PEDOTPSS重量比为51；PEDOT与PSS的总 质量百分比为1wt)通过旋涂的方式制备在玻璃层表面；旋涂后在180下加热15min， 制得厚度为50nm的空穴缓冲层； 0101 4、将MDMO-PPVPCBM氯仿溶液体系旋涂在空穴缓冲层表面，旋涂完后，在200 下退火。

38、30min，制得厚度为140nm的活性层；其中，为MDMO-PPVPCBM氯仿溶液体系中，溶 剂为氯仿，MDMO-PPV与PCBM的总浓度为12mg/ml，MDMO-PPVPCBM的质量比为11； 0102 5、在活性层表面蒸镀电子缓冲层，材料为Li 2 CO 3 ，厚度为5nm； 0103 6、在电子缓冲层表面蒸镀阴极层，材料为Ag，厚度为60nm； 0104 7、上述制备工艺完成后，得到所需顶入射聚合物太阳能电池。 0105 实施例6 0106 本实施例中顶入射聚合物太阳能电池的结构为： 0107 玻璃/(Ta 2 O 5 /CaF 2 /Ta 2 O 5 ) 2 /PEDOT:PSS:P。

39、3HT:PCBM/LiCl/Pt。 0108 该顶入射聚合物太阳能电池的制备工艺如下： 0109 1、将玻璃依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇清洗，且清洗时各超声 15min，去除玻璃表面的有机污染物； 0110 2、溅射制备布拉格反射镜，结构为(Ta 2 O 5 /CaF 2 /Ta 2 O 5 ) 2 ；该布拉格反射镜的总厚度 为700nm，其中，高折射率层，即Ta 2 O 5 的厚度为100nm，低折射率层，即CaF 2 的厚度为100nm； 0111 3、将PEDOTPSS水溶液(其中，PEDOTPSS重量比为21；PEDOT与PSS的总 质量百分比为5wt)通过旋涂的方式制备。

40、在玻璃层表面；旋涂后在200下加热30min， 制得厚度为30nm的空穴缓冲层； 0112 4、将P3HTPCBM二甲苯溶液体系旋涂在空穴缓冲层表面，旋涂完后，在150下 退火20min，制得厚度为140nm的活性层；其中，为P3HTPCBM二甲苯溶液体系中，溶剂为 二甲苯，P3HT与PCBM的总浓度为25mg/ml，P3HTPCBM的质量比为11； 0113 5、在活性层表面蒸镀电子缓冲层，材料为LiCl，厚度为0.7nm； 0114 6、在电子缓冲层表面蒸镀阴极层，材料为Pt，厚度为30nm； 0115 7、上述制备工艺完成后，得到所需顶入射聚合物太阳能电池。 0116 应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的表述较为详细，并不能因此而认为 是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。 说 明 书CN 102842675 A 1/2页 10 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102842675 A 10 2/2页 11 图3 说 明 书 附 图CN 102842675 A 11 。