專利名稱：利用聚電解質(zhì)層的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池，更詳細(xì)地涉及一種有機(jī)太陽(yáng)能電池。
背景技術(shù)：
隨著高油價(jià)時(shí)代的到來，作為替代能源備受矚目的有機(jī)太陽(yáng)能電池具有工藝成本低，且具有可彎曲的特性的優(yōu)點(diǎn)，因此最近相關(guān)研究正在如火如荼地進(jìn)行著。其中，致力于新物質(zhì)開發(fā)的同時(shí)還進(jìn)行了導(dǎo)入層壓型結(jié)構(gòu)來克服能量轉(zhuǎn)換效率低的問題的相關(guān)研究。但是，迄今為止，大部分層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池仍在利用需要蒸鍍工藝的單分子。 與此不同，即使采用溶液工藝來形成高分子光活性層，若要提高效率還是需要進(jìn)行熱處理工藝，因此處于難以將耐熱性差的高分子適用于光活性層的狀況。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)課題本發(fā)明所要解決的課題是提供一種即使不進(jìn)行熱處理，也因具有優(yōu)秀的特性而能夠緩和形成光活性層的高分子的種類限制的有機(jī)太陽(yáng)能電池。解決課題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明的一方面提供一種層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池。上述層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池具有依次形成的第一電極、第一有機(jī)光活性層、復(fù)合層、第二有機(jī)光活性層以及第二電極。上述復(fù)合層具有η型半導(dǎo)體物質(zhì)層和共軛聚電解質(zhì)層(conjugated polyelectrolyte layer)0為了解決上述課題，本發(fā)明的再一方面提供一種層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池。上述層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池具有第一電極以及位于上述第一電極上的第一有機(jī)光活性層。復(fù)合層位于上述第一有機(jī)光活性層上，上述復(fù)合層具有依次位于上述第一有機(jī)光活性層上的η型半導(dǎo)體物質(zhì)層和共軛聚電解質(zhì)層。第二有機(jī)光活性層位于上述復(fù)合層上。第二電極位于上述第二有機(jī)光活性層上。為了解決上述課題，本發(fā)明的另一方面提供一種層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池。上述層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池包括第一電極；以及第一有機(jī)光活性層，其位于上述第一電極上。復(fù)合層位于上述第一有機(jī)光活性層上，并且上述復(fù)合層具有依次位于上述第一有機(jī)光活性層上的共軛聚電解質(zhì)層和η型半導(dǎo)體物質(zhì)層。第二有機(jī)光活性層位于上述復(fù)合層上。第二電極位于上述第二有機(jī)光活性層上。為了解決上述課題，本發(fā)明的還一方面提供一種層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的制造方法。首先，形成第一電極。在上述第一電極上形成第一有機(jī)光活性層。在上述第一有機(jī)光活性層上形成具有η型半導(dǎo)體物質(zhì)層和共軛聚電解質(zhì)層的復(fù)合層。在上述復(fù)合層上形成第二有機(jī)光活性層。在上述第二有機(jī)光活性層上形成第二電極。發(fā)明效果本發(fā)明的有機(jī)太陽(yáng)能電池用常溫工藝就能夠達(dá)到相當(dāng)于兩個(gè)以上單層型有機(jī)太陽(yáng)能電池的開路電壓之和的開路電壓?？紤]到太陽(yáng)能電池的效率與開路電壓成正比例， 這就表示，即使在常溫工藝下也能夠通過層壓型結(jié)構(gòu)最大限度地提高有機(jī)太陽(yáng)能電池的效率。換句話說，現(xiàn)有的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池在制造器件后只有進(jìn)行高溫的熱處理才能夠取得開路電壓的增大效果。本發(fā)明的有機(jī)太陽(yáng)能電池有別于現(xiàn)有的基于溶液工藝的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，可以在制造器件工藝中省略高溫的熱處理過程，并且制造工藝簡(jiǎn)單，進(jìn)而能夠拓寬雖然特性良好但因耐熱性差而無法使用的光活性物質(zhì)的選擇幅度，所以能夠最大限度地提高有機(jī)太陽(yáng)能電池的效率。并且，通過共軛聚電解質(zhì)層內(nèi)的離子的運(yùn)動(dòng)，使因聚電解質(zhì)層內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度的變化而在光活性層產(chǎn)生的電荷容易地移動(dòng)，從而起到作為電荷傳輸層的作用。由此，能夠緩和上述共軛聚電解質(zhì)層和用作光活性層的物質(zhì)的能級(jí)的限制，并由于η型半導(dǎo)體物質(zhì)層的較高的最高已占軌道(HOMO)能級(jí)和上述共軛聚電解質(zhì)層的較低的最低未占軌道(LUMO)能級(jí)而能夠使其之間的電子空穴的復(fù)合更加活躍。本發(fā)明的效果不局限于上述效果，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過下文了解到未提及的其他效果。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池100的簡(jiǎn)圖；圖2是關(guān)于參照?qǐng)D1說明的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的一個(gè)具體例的能量圖；圖3是本發(fā)明再一實(shí)施例的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池200的簡(jiǎn)圖；圖4是關(guān)于參照?qǐng)D3說明的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的一個(gè)具體例的能量圖；圖5是通過制造例1和比較例2制造的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的電壓的電流密度的曲線圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明允許進(jìn)行各種變更和各種實(shí)施方式，下面，將對(duì)特定實(shí)施例作圖示并說明。 但是，這并不用以限定特定的公開方式，應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明原理以及技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)明內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更以及等同替代。在參照附圖進(jìn)行說明的過程中，對(duì)類似的結(jié)構(gòu)部件將采用類似的附圖標(biāo)記。 下面，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的說明。圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池100的簡(jiǎn)圖。參照?qǐng)D1，在基板10上依次形成第一電極11、第一電荷輸送層12、第一有機(jī)光活性層13、復(fù)合層14、第二有機(jī)光活性層15、第二電荷輸送層16以及第二電極17。其中，可以省略上述第一電荷輸送層12和/或上述第二電荷輸送層16。上述基板10是透光基板。上述透光基板是玻璃基板或塑料基板。上述第一電極 11是透光電極。這種第一電極11是銦錫氧化物andium Tin Oxide, ΙΤ0)膜、摻氟二氧化錫(Fluorinated Tin Oxide, FT0)膜、銦鋅氧化物 Gndium ZincOxide, ΙΖ0)膜、摻鋁氧化鋅(Al-doped Zinc Oxide, AZ0)膜或銦錫氧化鋅(Indium Zinc Tin Oxide, ΙΖΤ0)膜。上述第一電荷輸送層12是用于容易地將在上述第一有機(jī)光活性層13產(chǎn)生的空穴輸送至上述第一電極11的空穴輸送層。與此同時(shí)，上述第一電荷輸送層12起到緩和上述第一電極11的表面粗糙度的緩沖層的作用。這種第一電荷輸送層12的一個(gè)例子是含有聚3,4-乙撐二氧噻吩聚苯乙烯磺酸鹽[(poly (3,4-ethylenedioxythiophene) poly (styrenesulfonate))，簡(jiǎn)稱PEDOT :PSS]或后文中的共軛聚電解質(zhì)的層。上述第一有機(jī)光活性層13和上述第二有機(jī)光活性層15是吸收光來生成電子-空穴對(duì)即，激子(exiton)的層，并具有電子給體和電子受體。上述有機(jī)光活性層13、15是電子給體和電子受體相混合的異質(zhì)接面(bulk hetero junction, BHJ)層。與此不同，上述有機(jī)光活性層13、15具有依次層壓的電子給體層和電子受體層。上述電子給體作為一種吸收光來將最高已占軌道能級(jí)的電子激發(fā)成最低未占軌道能級(jí)的物質(zhì)，是聚噻吩(polythiophenes)、聚芴(polyfluorene)、聚苯胺 (polyanilines)、聚B^P坐(polycarbazoles)、聚乙j；?；鵅^P坐(polyvinylcarbazoIes)、聚苯撐(polyphenylenes)、聚對(duì)苯撐乙塊(polyphenylvinylenes)、二甲娃油(polysilanes)、 聚1S 1J^■乙塊(polythienylenevinylenes)、聚異硫弗(polyisothianaphthanenes)、 聚雙噻吩環(huán)戊烷(polycyclopentadithiophenes)、聚硅雙噻吩環(huán)戊烷(polysil acyclopentadithiophenes)、聚雙 @ P坐環(huán)戊 g (polycyclopentadithiazoIes)、 聚噻唑并噻唑(polythiazolothiazoles)、聚噻唑(polythiazoles)，聚苯并噻二唑(polybenzothiadiazoles)、聚噻盼氧化物(poly (thiopheneoxide)s)> 聚(雙噻吩環(huán)戊燒氧化物)(poly (cyclopentadithiopheneoxide) s)、聚噻二唑并喹惡啉 (polythiadiazoloquinoxaline)、聚苯并異噻唑(polybenzoisothiazoIe)、聚苯并噻唑(polybenzothiazole)、聚噻吩并噻吩(polythienothiophene)、聚(噻吩并噻吩氧化物)(poly (thienothiopheneoxide))、聚二噻盼并噻盼(polydithienothiophene)、 聚(二噻吩并噻吩氧化物)(poly(dithienothiopheneoxide)s)、聚四氫異吲哚 (polytetrahydroisoindoles)或它們的共聚物。作為一個(gè)例子上述電子給體是作為一種聚噻吩的聚(3-己基噻吩)(p0ly(3-heXylthi0phene)，簡(jiǎn)稱P3HT)或作為一種聚雙噻吩環(huán)戊烷(polycyclopentadithiophenes)的聚(雙噻吩環(huán)戊烷-⑶-苯并噻二唑)。上述聚(雙噻吩環(huán)戊烷-co-苯并噻二唑)是聚[2，6-(4，4-雙-(2-乙基己基)-4H-環(huán)戊[2，l_b ;3， 4-b‘ ] 二噻吩)-alt-4, 7-(2,1,3-苯并噻二唑)]{poly [2,6-(4，4-bis-(2-ethylhexyl) -4 H-cyclopenta[2, l_b ；3,4~b ' ]dithiophene)_alt_4，7-(2,1,3-benzothiadiazole)]，簡(jiǎn)稱 PCPDTBT}。上述電子受體作為一種接受從電子給體激發(fā)的電子的物質(zhì)，以C6tl至C84為例時(shí)，是 C6Q、C7Q、C76、C84的富勒烯(fullerene)或其衍生物、二萘嵌苯(perylene)、高分子或量子點(diǎn) (Quantum Dot)。上述富勒烯衍生物是PCBM的一個(gè)例子，是6，6-苯基-C61- 丁酸甲酯[(6， 6)-phenyl-C61-butyric acid methyl ester，簡(jiǎn)稱 PCBM(C60))或 6，6-苯基-C71 丁酸甲酉旨 [(6,6) -phenyl-C71-butyric acidmethyl ester,簡(jiǎn)禾爾 PCBM(C70)]。上述第一以及第二有機(jī)光活性層13、15與彼此無關(guān)，具有上述電子給體中的任意一種和上述電子受體中的任意一種。上述有機(jī)光活性層13、15使上述電子給體和上述電子受體溶解于溶劑之后，采用溶液工藝形成。上述溶劑是氯苯(chrolobenzene)或二氯苯(dichrolobenzene)、氯仿 (Chloroform)、甲苯 CToluene)、四氫呋喃 CTetrahydrofuran)或二甲苯(Xylene)等有機(jī)溶劑。在上述有機(jī)光活性層13、15為異質(zhì)接面層的情況下，上述電子給體和上述電子受體的混合濃度具有1 0. 1至1 10的質(zhì)量比。上述溶液工藝是旋涂(spin coating)法、噴墨印刷(ink-jetprinting)法、刮涂(Doctor Blade coating)法、電噴射(Electrospray) 法、浸涂(Dip coating)法或絲網(wǎng)印刷(screen printing)法。上述復(fù)合層14作為用于使在上述第一有機(jī)光活性層13產(chǎn)生的電子和在上述第二有機(jī)光活性層15產(chǎn)生的空穴復(fù)合的層，具有與第一有機(jī)光活性層13相鄰的η型半導(dǎo)體物質(zhì)層Ha和與第二有機(jī)光活性層15相鄰的共軛聚電解質(zhì)層14b。上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層Ha作為一種容易地使電子從上述第一有機(jī)光活性層 13注入，但是不易使空穴注入的物質(zhì)層，最低未占軌道(Lowest UnoccupiedMolecular Orbital，簡(jiǎn)稱LUM0)或傳導(dǎo)帶(conduction band)的能級(jí)大于上述第一有機(jī)光活性層13 的最低未占軌道能級(jí)(以真空能級(jí)為基準(zhǔn))，最高已占軌道(Highest Occupied Molecular Orbital，簡(jiǎn)稱HOMO)或價(jià)帶(valence band)的能級(jí)大于上述第一有機(jī)光活性層13的最高已占軌道能級(jí)(以真空能級(jí)為基準(zhǔn))。這種η型半導(dǎo)體物質(zhì)層Ha是金屬氧化物層。上述金屬氧化物為氧化鈦、氧化鋅、氧化鎢、氧化鉬或它們的復(fù)合物。上述共軛聚電解質(zhì)層14b具有在側(cè)鏈帶有電荷的共軛高分子和帶有與上述共軛高分子的電荷相反的電荷的反離子(counter ion)來發(fā)揮電解質(zhì)的特性。上述共軛聚電解質(zhì)層14b尤其是聚電解質(zhì)主鏈的最低未占軌道能級(jí)小于上述第二有機(jī)光活性層15的最低未占軌道能級(jí)(以真空能級(jí)為基準(zhǔn))。其結(jié)果，能夠抑制電子從上述第二有機(jī)光活性層15 注入。相反，使得在上述共軛聚電解質(zhì)層14b內(nèi)通過離子的運(yùn)動(dòng)而與上述共軛聚電解質(zhì)層 14b相鄰的部分的電場(chǎng)不同于器件整體電場(chǎng)，由此在上述第二有機(jī)光活性層15產(chǎn)生的空穴因增大的電場(chǎng)而容易地傳輸至上述共軛聚電解質(zhì)層14b內(nèi)。在這種情況下，能夠緩和上述共軛聚電解質(zhì)層14b的最高已占軌道能級(jí)的限制。由于上述共軛聚電解質(zhì)層14b的最低未占軌道能級(jí)小于上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層 14a的最低未占軌道能級(jí)(以真空能級(jí)為基準(zhǔn))，因而注入到上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層14a內(nèi)的電子因受到上述共軛聚電解質(zhì)層14b的最低未占軌道能級(jí)的限制而無法再移動(dòng)。并且， 由于上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層Ha的最高已占軌道能級(jí)大于上述共軛聚電解質(zhì)層14b的最高已占軌道能級(jí)(以真空能級(jí)為基準(zhǔn))，因而注入到上述共軛聚電解質(zhì)層14b內(nèi)的空穴因受到上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層14a的最高已占軌道能級(jí)的限制而無法再移動(dòng)。由此，空穴和電子能夠在上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層Ha與上述共軛聚電解質(zhì)層14b之間的界面復(fù)合。這種共軛聚電解質(zhì)層14b含有選自由聚(9，9_雙(6〃 -(N, N, N-三甲基胺) ^ ) ^ -alt-co- W ) [poly(9,9-bis(6 “ -(N, N, N-trimethylammonium) hexyl) fluorene-alt-co-phenylene)]、聚((2-環(huán)辛四烯乙基)_三甲基銨三氟甲烷磺酸酯)[po Iy ((2~cyclooctatetraenylethyl)-trimethylammoniumtrifluoromethanesulfonate)]、 聚-(四甲基銨-2-環(huán)辛四烯乙燒磺酸)[poly-(tetramethylammonium 2-cyclooctatetr aenylethanesulfonate)]、聚((2-甲氧基 _5_ (3_ 磺酸丙氧基)_1，4_ 苯撐)_1，2_ 乙烯二基)[poly ((2-methoxy-5-(3-sulfonatopropoxy)_1、4_phenylene)2-ethenediyl)]、 聚((2-甲氧基-5-丙氧基磺酸-1，4-苯撐乙烯)-alt-(1，4-苯撐乙烯))[poly ((2-metho xy-5-propyloxysulfonate-l,4-phenylenevinylene)-alt- (1,4-phenylenevinylene))]、 磺化聚(對(duì)苯撐)[sulfonated poly (p-phenylene)]、磺化聚(苯撐乙炔)[sulfonated poly (phenylene ethynylene) ] Λ 聚(幾酸苯撐乙塊)[poly (carboxylatedphenyleneethynylene)]、聚(N_(4_ 磺酸丁氧苯基)_4，4 ‘ - 二苯胺 _alt_l，4-苯撐)[poly (N-( 4-sulfonatobutyloxyphenyl)-4,4 ‘ -diphenylamine-alt-1,4-phenylene)]> 聚(N~4, 4 ‘ - 二苯胺-alt-N-(p-三氟甲基)苯基-4，4 ‘ - 二苯胺)[poly(N-4，4 ‘ -dipheny lamine-alt-N-(p-trifluoromethyl)phenyl-4,4 ‘ -diphenylamine)]、聚((9,9-)雙 (6' -(N，N，N-三甲基銨)己基)_芴基-2，7-二基)-alt-(2，5-雙(對(duì)苯撐)-1，3， 4- Pl 二 P坐))[poly((9,9-bis(6 ‘ -(N, N, N-trimethylammonium)hexyl)-fluorene-2, 7-diyl)-alt-(2,5-bis(pphenylene)-1,3,4-oxadiazole))]> 聚((9，9-雙(6 ' -N, N，N-三甲基溴化銨)己基)芴基-CO-alt-4，7-0，1，3-苯并噻二唑))[poly((9， 9-bis (6 ‘ -N, N, N-trimethylammoniumbromide)hexyl)fluorene-co-alt-4,7-(2,1, 3-benzothiadiazole))]以及聚(9，9'-雙(4_ 磺酸丁基)芴基-alt-co_l，4-苯撐) [(poly (9,9' -bis (4-sulfonatobutyl)fluorene-alt-co-l，4-phenylene))，PFP]組成的組中的至少一種物質(zhì)。與此同時(shí)，上述共軛聚電解質(zhì)層14b含有H、Na、K或十四烷基三甲基銨(tetradecyltrimethylammonium, TDMA)作為平衡陽(yáng)離子(counter cation),或者含有 Br、BF4、CF3SO3、PF6、BPh4 以及B (3，5-(CF3) 2C6H3)4 (BArF4)作為平衡陰離子(counter anion)。作為一個(gè)例子，這種共軛聚電解質(zhì)層14b是用如下化學(xué)結(jié)構(gòu)式1表示的PFP-Na。[化學(xué)結(jié)構(gòu)式1]在上述化學(xué)結(jié)構(gòu)式1中，η為10至100000的整數(shù)。上述第二電荷輸送層16是用于容易地將在上述第二有機(jī)光活性層15產(chǎn)生的電子輸送至上述第二電極17的電子輸送層。與此同時(shí)，上述第二電荷輸送層16起到抵制在上述第二有機(jī)光活性層15產(chǎn)生的空穴輸送至上述第二電極17的空穴抵制層的作用。這種第二電荷輸送層16是鈦氧化物膜。上述鈦氧化物膜能夠防止因氧氣或水蒸氣等滲透至上述有機(jī)光活性層13、15而引起的器件的退化(degradation)，起到增大射入上述有機(jī)光活性層 13、15的光亮的光學(xué)間隔層(Optical Spacer)的作用，并且還起到延長(zhǎng)有機(jī)電子器件的壽命的壽命增大層的作用。上述鈦氧化物膜采用溶膠凝膠法而成，并具有2 50nm的厚度。上述第二電極17作為其功函數(shù)小于上述第一電極11 (以真空能級(jí)為基準(zhǔn))的功函數(shù)的電極，是金屬或?qū)щ姼叻肿与姌O。作為一個(gè)例子，上述第二電極17是Al膜、Ca膜或 Mg膜。優(yōu)選地，上述第二電極17是作為一種功函數(shù)低且在空氣中穩(wěn)定的金屬的Al膜。上述第二電極 17 采用熱蒸鍍(thermal evaporation)、電子束蒸鍍(e-beam evaporation)、 射頻(Radio Frequency, RF)濺射或磁控管濺射法而成，但不局限于此。此外，還能夠?qū)@種層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池進(jìn)行熱處理。在80°C至200°C條件下， 優(yōu)選為在150°C條件下進(jìn)行上述熱處理。圖2是關(guān)于參照?qǐng)D1說明的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的一個(gè)具體例的能量圖。具體地說，在圖2中，第一電極(圖1的11)是ITO膜，第一電荷輸送層(圖1的12)是PEDOT PSS層，第一有機(jī)光活性層(圖1的13)以及第二有機(jī)光活性層(圖1的1 是P⑶TBT PC7tlBM層，復(fù)合層(圖1的14)是依次層壓在上述第一有機(jī)光活性層(圖1的13)上的TiOx 層和PFP-Na層，第二電荷輸送層(圖1的16)是TiOx層，第二電極(圖1的17)是Al層。參照?qǐng)D2，n型半導(dǎo)體物質(zhì)層(鈦氧化物膜)的傳導(dǎo)帶的能級(jí)為4. ^V，相比第一有機(jī)光活性層(P⑶TBT =PC70BM)內(nèi)的作為電子受體的PC7tlBM的最低未占軌道能級(jí)4. 3eV和作為電子給體的PCDTBT的最低未占軌道能級(jí)3. 6eV都大。并且，η型半導(dǎo)體物質(zhì)層(鈦氧化物膜)的價(jià)帶的能級(jí)為8. leV，大于上述第一有機(jī)光活性層(P⑶TBT =PC70BM)內(nèi)的作為電子給體的P⑶TBT的最高已占軌道能級(jí)5. kV。由此，上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層(鈦氧化物膜) 使電子容易地從上述第一有機(jī)光活性層(P⑶TBT =PC70BM)注入，但不易使空穴注入。另一方面，共軛聚電解質(zhì)層(PFP-Na層)的最低未占軌道能級(jí)為2. 6eV，相比第二有機(jī)光活性層(P⑶TBT =PC70BM)內(nèi)的作為電子受體的PC7tlBM的最低未占軌道能級(jí)4. 3eV和作為電子給體的PCDTBT的最低未占軌道能級(jí)3. 6eV都小。其結(jié)果，能夠抵制電子從上述第二有機(jī)光活性層(P⑶TBT =PC70BM)注入。相反，共軛聚電解質(zhì)層(PFP-Na層)的最高已占軌道能級(jí)為5. 6eV，大于上述第二有機(jī)光活性層(P⑶TBT =PC70BM)內(nèi)的作為電子給體的P⑶TBT 的最高已占軌道能級(jí)5. kV。因此，不能使空穴順利地從上述第二有機(jī)光活性層(P⑶TBT: PC70BM)注入，但由于上述共軛聚電解質(zhì)層(PFP-Na層)內(nèi)的離子的重新排列引起的電場(chǎng)的強(qiáng)度變化而使空穴順利地注入。并且，注入到η型半導(dǎo)體物質(zhì)層(鈦氧化物膜)內(nèi)的電子因受到共軛聚電解質(zhì)層 (PFP-Na層)的最低未占軌道能級(jí)的限制而無法再移動(dòng)，注入到共軛聚電解質(zhì)層(PFP-Na 層)內(nèi)的空穴因受到η型半導(dǎo)體物質(zhì)層(鈦氧化物膜)的最高已占軌道能級(jí)而無法再移動(dòng)。 由此，上述空穴和電子能夠在上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層(鈦氧化物膜)與上述共軛聚電解質(zhì)層(PFP-Na層)之間的界面復(fù)合。圖3是本發(fā)明再一實(shí)施例的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池200的簡(jiǎn)圖。參照?qǐng)D3，在基板20上依次形成第一電極21、第一電荷輸送層22、第一有機(jī)光活性層23、復(fù)合層Μ、第二有機(jī)光活性層25、第二電荷輸送層沈以及第二電極27。上述基板20、上述第一電極21、上述第一有機(jī)光活性層23以及上述第二有機(jī)光活性層25分別與參照?qǐng)D1說明的有機(jī)太陽(yáng)能電池的基板10、第一電極11、上述第一有機(jī)光活性層23以及上述第二有機(jī)光活性層25類似。上述第一電荷輸送層22是用于容易地將在上述第一有機(jī)光活性層23產(chǎn)生的電子輸送至上述第一電極21的電子輸送層。與此同時(shí)，上述第一電荷輸送層22起到緩和上述第一電極21的表面粗糙度的緩沖層的作用。這種第一電荷輸送層22的一個(gè)例子是鈦氧化物膜。上述鈦氧化物膜采用溶膠凝膠法而成，并具有2 50nm的厚度。上述復(fù)合層M作為用于使在上述第一有機(jī)光活性層23產(chǎn)生的空穴和在上述第二有機(jī)光活性層25產(chǎn)生的電子復(fù)合的層，具有與第一有機(jī)光活性層23相鄰的共軛聚電解質(zhì)層2 和與第二有機(jī)光活性層25相鄰的η型半導(dǎo)體物質(zhì)層Mb。上述共軛聚電解質(zhì)層2 具有在側(cè)鏈帶有電荷的共軛高分子和具有帶有與上述共軛高分子的電荷相反的電荷的反離子(counter ion)來發(fā)揮電解質(zhì)的特性。上述共軛聚電解質(zhì)層2 尤其是聚電解質(zhì)主鏈的最低未占軌道能級(jí)小于上述第一有機(jī)光活性層23的最低未占軌道能級(jí)(以真空能級(jí)為基準(zhǔn))。其結(jié)果，能夠抑制電子從上述第一有機(jī)光活性層23注入。相反，使得在上述共軛聚電解質(zhì)層Ma內(nèi)通過離子的運(yùn)動(dòng)而與上述共軛聚電解質(zhì)層Ma相鄰的部分的電場(chǎng)不同于器件整體電場(chǎng)，由此在上述第一有機(jī)光活性層23產(chǎn)生的空穴因增大的電場(chǎng)而容易地傳輸至上述共軛聚電解質(zhì)層Ma內(nèi)。在這種情況下，能夠緩和上述共軛聚電解質(zhì)層Ma的最高已占軌道能級(jí)的限制。構(gòu)成這種共軛聚電解質(zhì)層Ma的物質(zhì)即，共軛聚電解質(zhì)的具體例子見參照?qǐng)D1說明的實(shí)施例。上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層24b作為一種使電子容易地從上述第二有機(jī)光活性層 25注入，但是不易使空穴注入的物質(zhì)層，最低未占軌道(Lowest UnoccuoiedMolecular Orbital, LUM0)或傳導(dǎo)帶(conduction band)的能級(jí)大于上述第二有機(jī)光活性層25的最低未占軌道能級(jí)(以真空能級(jí)為基準(zhǔn))，最高已占軌道(Highest Occupied Molecular Orbital)或價(jià)帶(valence band)的能級(jí)大于上述第二有機(jī)光活性層25的最高已占軌道能級(jí)(以真空能級(jí)為基準(zhǔn))。這種η型半導(dǎo)體物質(zhì)層24b是金屬氧化物層。上述金屬氧化物為氧化鈦、氧化鋅、氧化鎢、氧化鉬或它們的復(fù)合物。并且，由于上述共軛聚電解質(zhì)層Ma的最低未占軌道能級(jí)小于上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層Mb的最低未占軌道能級(jí)(以真空能級(jí)為基準(zhǔn))，因而注入到上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層 24b內(nèi)的電子因受到上述共軛聚電解質(zhì)層Ma的最低未占軌道能級(jí)的限制而無法再移動(dòng)。 并且，由于上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層Mb的最高已占軌道能級(jí)大于上述共軛聚電解質(zhì)層2 的最高已占軌道能級(jí)(以真空能級(jí)為基準(zhǔn))，因而注入到上述共軛聚電解質(zhì)層2 內(nèi)的空穴因受到上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層Mb的最高已占軌道能級(jí)的限制而無法再移動(dòng)。由此，空穴和電子能夠在上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層24b與上述共軛聚電解質(zhì)層2 之間的界面復(fù)合。上述第二電荷輸送層沈是用于容易地將在上述第二有機(jī)光活性層25產(chǎn)生的空穴輸送至上述第二電極27的空穴輸送層。這種第二電荷輸送層沈是含有聚3，4_乙撐二氧噻盼聚苯乙烯磺酸鹽(poly (3,4-ethylenedioxythiophene) :poly (styrenesulfonate), PEDOT =PSS)或上述共軛聚電解質(zhì)的層。上述第二電極27作為其功函數(shù)大于上述第一電極21的功函數(shù)(以真空能級(jí)為基準(zhǔn))的電極，可以是Au膜，但不局限于此。利用含有作為功函數(shù)大于上述第一電極21的導(dǎo)電膜的聚3，4-乙撐二氧噻吩聚苯乙烯磺酸鹽(poly (3，4-ethylenedioxythiophene) poly (styrenesulfonate), PEDOT =PSS)或上述共軛聚電解質(zhì)的層來形成上述第二電荷輸送層26的情況下，還能利用功函數(shù)小于或等于上述第一電極21 (以真空能級(jí)為基準(zhǔn))的物質(zhì)，例如由Al來形成上述第二電極27。上述第二電極27采用熱蒸鍍(thermal evaporation)、電子束蒸鍍 (e-beamevaporation)、射頻(Radio Frequency, RF)濺射或磁控管濺射法而成。此外，還能夠?qū)@種層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池進(jìn)行熱處理。在80°C至200°C條件下， 優(yōu)選為在150°C條件下進(jìn)行上述熱處理。圖4是關(guān)于參照?qǐng)D3說明的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的一個(gè)具體例的能量圖。具體地說，在圖4中，第一電極(圖3的21)是ITO膜，第一電荷輸送層(圖3的22)是TiOx層， 第一有機(jī)光活性層(圖3的23)以及第二有機(jī)光活性層(圖3的25)是POTTBT =PC7tlBM層， 復(fù)合層(圖3的24)是依次層壓于上述第一有機(jī)光活性層(圖3的2 上的PFP-Na層和 TiOx層，第二電荷輸送層(圖3的26)是PEDOT :PSS層，第二電極(圖3的27)是Au層。
參照?qǐng)D4，共軛聚電解質(zhì)層(PFP-Na層)的最低未占軌道能級(jí)為2. 6eV，相比第一有機(jī)光活性層(P⑶TBT =PC70BM)內(nèi)的作為電子受體的PC7tlBM的最低未占軌道能級(jí)4. 3eV和作為電子給體的PCDTBT的最低未占軌道能級(jí)3. 6eV都小。其結(jié)果，能夠抑制電子從上述第一有機(jī)光活性層(P⑶TBT =PC70BM)注入。相反，共軛聚電解質(zhì)層(PFP-Na層)的最高已占軌道能級(jí)為5. 6eV，大于上述第一有機(jī)光活性層(P⑶TBT =PC70BM)內(nèi)的作為電子給體的P⑶TBT 的最高已占軌道能級(jí)5. 5eV0這種最高已占軌道能級(jí)之差能夠阻礙空穴從上述第一有機(jī)光活性層(P⑶TBT =PC70BM)注入，盡管存在這種最高已占軌道能級(jí)的差異，也由于上述共軛聚電解質(zhì)層(PFP-Na層)內(nèi)的離子的重新排列引起的電場(chǎng)的強(qiáng)度變化而能夠使空穴順利地從上述第一有機(jī)光活性層(P⑶TBT =PC70BM)注入。η型半導(dǎo)體物質(zhì)層(鈦氧化物膜)的傳導(dǎo)帶的能級(jí)為4. ^V，相比第二有機(jī)光活性層(P⑶TBT =PC70BM)內(nèi)的作為電子受體的PC7tlBM的最低未占軌道能級(jí)4. 3eV和作為電子給體的PCDTBT的最低未占軌道能級(jí)3. 6eV都大。并且，η型半導(dǎo)體物質(zhì)層(鈦氧化物膜) 的價(jià)帶的能級(jí)為8. leV，大于上述第二有機(jī)光活性層(PCDTBT =PC70BM)內(nèi)的作為電子給體的 P⑶TBT的最高已占軌道能級(jí)5. kV。由此，上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層(鈦氧化物膜)能夠使電子容易地從上述第二有機(jī)光活性層(P⑶TBT =PC70BM)注入，但不易使空穴注入。并且，注入到η型半導(dǎo)體物質(zhì)層(鈦氧化物膜)內(nèi)的電子因受到共軛聚電解質(zhì)層 (PFP-Na層)的最低未占軌道能級(jí)的限制而無法再移動(dòng)，注入到共軛聚電解質(zhì)層(PFP-Na 層)內(nèi)的空穴因受到η型半導(dǎo)體物質(zhì)層(鈦氧化物膜)的最高已占軌道能級(jí)的限制而無法再移動(dòng)。由此，上述空穴和電子能夠在上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層(鈦氧化物膜)與上述共軛聚電解質(zhì)層(PFP-Na層)之間的界面復(fù)合。下面，為了有助于理解本發(fā)明，將公開優(yōu)選實(shí)驗(yàn)例(example)。這些優(yōu)選實(shí)驗(yàn)例僅助于理解本發(fā)明，不用以限定本發(fā)明。制造例1 層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的制造提供一種在玻璃基板上涂敷了作為第一電極的ITO層的基板。以30nm厚度在上述ITO層上涂敷作為第一電荷輸送層的PEDOT :PSS。將作為電子給體的P⑶TBT和作為電子受體的PC7tlBM放入到二氯苯進(jìn)行混合來制造P⑶TBT =PC70BM溶液之后，采用旋涂方法以 SOnm厚度涂敷上述P⑶TBT =PC70BM溶液來形成第一有機(jī)光活性層。在氮?dú)夥障吕盟漠惐尖?Titanium(IV) isopropanol)、2-乙二醇單甲醚 (2-methoxyethanol)以及乙醇胺(ethanolamine)來制造出鈦前驅(qū)體溶膠之后，采用旋涂法將該鈦前驅(qū)體溶膠涂敷在上述第一有機(jī)光活性層上。所涂敷的鈦前驅(qū)體溶膠通過溶膠-凝膠反應(yīng)形成鈦氧化物膜，即η型半導(dǎo)體物質(zhì)層。將作為共軛聚電解質(zhì)的PFP-Na溶解于混合了甲醇(40wt% )、異丙醇(40wt% )、 水(20wt%)的溶劑中制備共軛聚電解質(zhì)溶液之后，采用旋涂法以25nm厚度在上述η型半導(dǎo)體層上涂敷上述共軛聚電解質(zhì)溶液來形成共軛聚電解質(zhì)膜。采用旋涂法以SOnm厚度在上述共軛聚電解質(zhì)膜上涂敷PCDTBT =PC7tlBM溶液來形成
第二有機(jī)光活性層。采用旋涂法將上述鈦前驅(qū)體溶膠涂敷在上述第二有機(jī)光活性層上。所涂敷的鈦前驅(qū)體溶膠通過水解反應(yīng)形成鈦氧化物膜即，第二電荷輸送層。最后，將作為第二電極的Al蒸鍍?cè)谏鲜龅诙姾奢斔蛯由稀?br> 比較例1 單層型有機(jī)太陽(yáng)能電池的制造省略制造例1的過程中的η型半導(dǎo)體物質(zhì)層形成工藝、共軛聚電解質(zhì)膜形成工藝以及第二有機(jī)光活性層形成工藝，取而代之，在第一有機(jī)光活性層上形成鈦氧化物膜，并在該鈦氧化物膜上蒸鍍第二電極來制造出單層型有機(jī)太陽(yáng)能電池。比較例2除了用PEDOT =PSS (Clevios ΡΗ500,由H. C. Starck公司制造)替代共軛聚電解質(zhì)膜涂敷在η型半導(dǎo)體物質(zhì)層上來形成導(dǎo)電膜之外，使用與制造例1相同的方法制造出層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池。比較例3在150°C條件下對(duì)通過比較例2制造出的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池進(jìn)行10分鐘的熱處理。有機(jī)太陽(yáng)能電池的特件分析例在表1中示出了比較例1、比較例2以及制造例1的太陽(yáng)能電池的開路電壓，圖5 是通過制造例1和比較例2制造出的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的電壓的電流密度的曲線圖。表 1
太陽(yáng)能電池種類復(fù)合層熱處理Voc (V)比較例1單層型太陽(yáng)能電池?zé)o無0.88比較例2層壓型太陽(yáng)能電池鈦氧化物膜 /PEDOT: PSS無0.87比較例3層壓型太陽(yáng)能電池鈦氧化物膜 /PEDOT: PSS150°C/10 分鐘1.34制造例1層壓型太陽(yáng)能電池鈦氧化物膜 /PFP-Na無1.41參照上表1以及圖5，具有由η型半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層(PEDOT =PSS)構(gòu)成的復(fù)合層的比較例2中的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池在未進(jìn)行熱處理的情況下，開路電壓(open circuit voltage)為0. 87V，相當(dāng)于與比較例1相同的單層有機(jī)太陽(yáng)能電池能級(jí)。由此可見，比較例 2中的太陽(yáng)能電池未起到作為層壓型的作用。與此同時(shí)，進(jìn)行熱處理的情況(比較例3)下， 開路電壓也僅為1. 34V，低于制造例1中的開路電壓。相反，具有由η型半導(dǎo)體層和共軛聚電解質(zhì)層(PFP-Na)構(gòu)成的復(fù)合層的制造例1 中的太陽(yáng)能電池即使在未進(jìn)行熱處理的情況下，開路電壓也達(dá)到了 1. 41V，這幾乎是達(dá)到比較例1中的單層型太陽(yáng)能電池的開路電壓的兩倍的值。由此，制造例1中的太陽(yáng)能電池即使未進(jìn)行熱處理，也起到作為層壓型太陽(yáng)能電池的作用。
如上所述，具有由η型半導(dǎo)體層和共軛聚電解質(zhì)層構(gòu)成的復(fù)合層的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池即使在未進(jìn)行熱處理的情況下，也表現(xiàn)出良好的開路電壓，因而能夠緩和形成光活性層的物質(zhì)的限制?？紤]到整體上耐熱性差的高分子的特性時(shí)，通過常溫下的溶液工藝制造出的高分子太陽(yáng)能電池有望成為低成本的下一代能源。以上，參照優(yōu)選的特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但基于本發(fā)明作出的簡(jiǎn)單變形以及變更均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)，參照所附權(quán)利要求書會(huì)進(jìn)一步明確本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，包括第一電極；第一有機(jī)光活性層，其位于上述第一電極上；復(fù)合層，其位于上述第一有機(jī)光活性層上，并具有η型半導(dǎo)體物質(zhì)層和共軛聚電解質(zhì)層；第二有機(jī)光活性層，其位于上述復(fù)合層上；以及第二電極，其位于上述第二有機(jī)光活性層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，上述共軛聚電解質(zhì)層含有選自由聚(9，9_雙(6〃 _(Ν，Ν，Ν-三甲基胺)己基)芴基-alt-co-苯撐)、聚((2-環(huán)辛四烯乙基)-三甲基銨三氟甲烷磺酸酯)、聚-(四甲基銨-2-環(huán)辛四烯乙烷磺酸)、聚 ((2-甲氧基-5-(3-磺酸丙氧基)-1，4_苯撐)-1，2_乙烯二基)、聚((2-甲氧基_5_丙氧基磺酸-1，4-苯撐乙烯)-alt-(l，4-苯撐乙烯))、磺化聚(對(duì)苯撐)、磺化聚(苯撐乙炔)、聚(羧酸苯撐乙炔)、聚(N-(4-磺酸丁氧苯基)-4，4' - 二苯胺-alt-l，4-苯撐)、聚 (N-4，4' -二苯胺-￡^4-( -三氟甲基)苯基-4，4' - 二苯胺)、聚((9，9_ 雙(6' -(N， N，N-三甲基銨)己基)_芴基-2，7 二基)-alt-O，5-雙(對(duì)苯撐)_1，3，4-噁二唑))、聚 ((9,9- (6' -N，N，N-三甲基溴化銨)己基)芴基-CO-alt-4，7-0，1，3_苯并噻二唑)) 以及PFP(聚(9，9'-雙(4-磺酸丁基)芴基-alt-C0-l，4-苯撐))組成的組中的至少一種物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，上述共軛聚電解質(zhì)層含有H、Na、K或十四烷基三甲基銨作為平衡陽(yáng)離子，或者含有Br、BF4、CF3S03、PF6、BPh4以及 B (3，5- (CF3) 2C6H3) 4 (BArF4)作為平衡陰離子。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，上述共軛聚電解質(zhì)層含有用如下化學(xué)結(jié)構(gòu)式1表示的物質(zhì)，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層為金屬氧化物膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，上述金屬氧化物為氧化鈦、氧化鋅、氧化鎢、氧化釩或氧化鉬。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，還包括位于上述第一電極與上述第一有機(jī)光活性層之間的第一電荷輸送層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，還包括位于上述第二有機(jī)光活性層與上述第二電極之間的第二電荷輸送層。
9.一種層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，包括第一電極；第一有機(jī)光活性層，其位于上述第一電極上；復(fù)合層，其具有依次位于上述第一有機(jī)光活性層上的η型半導(dǎo)體物質(zhì)層和共軛聚電解質(zhì)層；第二有機(jī)光活性層，其位于上述復(fù)合層上；以及第二電極，其位于上述第二有機(jī)光活性層上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，上述第二電極的功函數(shù)小于上述第一電極的功函數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，還包括位于上述第一電極與上述第一有機(jī)光活性層之間的空穴輸送層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，上述空穴輸送層為聚3，4_乙撐二氧噻吩聚苯乙烯磺酸鹽層或共軛聚電解質(zhì)層。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，還包括位于上述第二有機(jī)光活性層與上述第二電極之間的電子輸送層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，上述電子輸送層為鈦氧化物層。
15.一種層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，包括第一電極；第一有機(jī)光活性層，其位于上述第一電極上；復(fù)合層，其具有依次位于上述第一有機(jī)光活性層上的共軛聚電解質(zhì)層和η型半導(dǎo)體物質(zhì)層；第二有機(jī)光活性層，其位于上述復(fù)合層上；以及第二電極，其位于上述第二有機(jī)光活性層上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，上述第二電極的功函數(shù)大于上述第一電極的功函數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，還包括位于上述第一電極與上述第一有機(jī)光活性層之間的電子輸送層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，上述電子輸送層為鈦氧化物層。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，還包括位于上述第二有機(jī)光活性層與上述第二電極之間的空穴輸送層。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池，其特征在于，上述空穴輸送層為聚3，4_乙撐二氧噻吩聚苯乙烯磺酸鹽層或共軛聚電解質(zhì)層。
21.一種層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，包括如下的步驟形成第一電極的步驟；在上述第一電極上形成第一有機(jī)光活性層的步驟；在上述第一有機(jī)光活性層上形成具有η型半導(dǎo)體物質(zhì)層和共軛聚電解質(zhì)層的復(fù)合層的步驟；在上述復(fù)合層上形成第二有機(jī)光活性層的步驟；以及在上述第二有機(jī)光活性層上形成第二電極的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，上述共軛聚電解質(zhì)層含有選自由聚(9，9_雙(6" -(N, N, N-三甲基胺)己基)芴基-alt-co-苯撐)、聚((2-環(huán)辛四烯乙基)-三甲基銨三氟甲烷磺酸酯)、聚_(四甲基銨-2-環(huán)辛四烯乙烷磺酸)、聚((2-甲氧基-5- (3-磺酸丙氧基)-1，4-苯撐)-1，2-乙烯二基)、聚((2-甲氧基-5-丙氧基磺酸-1，4-苯撐乙烯)-alt-(1，4-苯撐乙烯))、磺化聚(對(duì)苯撐)、磺化聚 (苯撐乙炔)、聚(羧酸苯撐乙炔)、聚(N-(4-磺酸丁氧苯基)-4，4' - 二苯胺-alt-l，4-苯撐)、聚(N-4，4' - 二苯胺-alt-N-(p-三氟甲基)苯基_4，4' - 二苯胺)、聚((9，9-雙 (6' -(N，N，N-三甲基銨)己基)_芴基-2，7-二基)-alt42，5-雙(對(duì)苯撐)-1，3，4_噁二唑))、聚((9,9- (6' -N，N，N-三甲基溴化銨)己基)芴基-CO-alt-4，7-0，1，3_ 苯并噻二唑))以及PFP(聚(9，9'-雙(4-磺酸丁基)芴基-alt-C0-l，4-苯撐))組成的組中的至少一種物質(zhì)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，上述共軛聚電解質(zhì)層含有H、Na、K或十四烷基三甲基銨作為平衡陽(yáng)離子，或者含有Br、BF4、CF3S03、 PF6、BPh4 以及 B(3，5-(CF3)2C6H3)4(BArF4)作為平衡陰離子。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，上述共軛聚電解質(zhì)層含有用如下化學(xué)結(jié)構(gòu)式1表示的物質(zhì)，[化學(xué)結(jié)構(gòu)式1]在上述化學(xué)結(jié)構(gòu)式1中，η為10至100000的整數(shù)。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，上述η型半導(dǎo)體物質(zhì)層為金屬氧化物膜。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，上述金屬氧化物為氧化鈦、氧化鋅、氧化鎢、氧化釩或氧化鉬。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，還包括位于上述第一電極與上述第一有機(jī)光活性層之間的第一電荷輸送層。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，還包括位于上述第二有機(jī)光活性層與上述第二電極之間的第二電荷輸送層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用聚電解質(zhì)層的層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池及其制造方法。上述層壓型有機(jī)太陽(yáng)能電池具有依次形成的第一電極、第一有機(jī)光活性層、復(fù)合層、第二有機(jī)光活性層以及第二電極。上述復(fù)合層具有n型半導(dǎo)體物質(zhì)層和共軛聚電解質(zhì)層(conjugated polyelectrolyte layer)。
文檔編號(hào)H01L31/0256GK102396072SQ201080016545
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月13日
發(fā)明者樸成欽, 李光熙, 李秉勛, 金善熙 申請(qǐng)人:光州科學(xué)技術(shù)院