一种半透明有机太阳能电池及其制备方法
知识产权简介
在工艺方面，本发明旨在开发一种全溶液加工的光学调节层策略，消除对真空蒸镀工艺的依赖，实现低成本、高通量的器件制备。 在材料与结构方面，本发明旨在通过引入具有特定折射率的聚合物层（如 PMMA），与三明治结构的 AgNW 复合电极形成“高-低”折射率梯度界面，解决 AgNW 电极表面的光学匹配与平整化问题，同时赋予器件优异的机械柔性。 在性能方面，本发明旨在通过三维光学模拟指导优化光学调节层的厚度，重分布活性层内的光场强度，在显著提高短路电流密度（JSC）的同时提升可见光透过率（AVT），最终实现具有记录级 LUE 的高透光率半透明有机太阳能电池。
转化前景
显著提升光利用效率（LUE）： 与未修饰的 AgNW 器件相比，本发明通过 PMMA 构筑的“高-低”折射率界面（ZnO/PMMA），有效增强了近红外光在活性层内的内反射，使得 JSC 提升了约 8%，同时减少了可见光反射，AVT 提升了 2.6%。LUE 达到 4.47%，优于大多数现有的溶液加工器件。 全溶液加工与低成本： 与使用蒸镀 MoOx 作为 OCL 的现有技术相比，本发明的 PMMA 层通过旋涂制备，无需高真空设备，能耗更低，制备速度更快，完全符合有机光伏低成本制造的理念。 优异的成膜质量与平整度： 相比于 TPU 等其他聚合物，PMMA 在亲水性的 ZnO 纳米粒子表面具有极佳的润湿性（接触角 < 20°），能形成无缺陷的均匀薄膜，并将电极表面粗糙度（Rq）从 7.07 nm 降低至 1.49 nm，有效保护了下层纳米线网络。 增强的机械柔性： 相比于脆性的无机 OCL，PMMA 本身为柔性聚合物，在柔性 PET 器件的弯曲测试中表现出更好的机械稳定性，能够缓解弯曲应力对 AgNW/ZnO 导电网络的破坏。