本發(fā)明涉及太陽電池，尤其涉及一種以環(huán)戊雙噻吩衍生物為電子受體的有機太陽電池。

背景技術(shù)：

目前，有機太陽電池的活性層一般都是電子給體和電子受體的共混膜。傳統(tǒng)的電子受體是富勒烯衍生物，如pc61bm和pc71bm等，但它們吸光弱、能級結(jié)構(gòu)無法大幅度調(diào)控以及分子間容易團聚等缺點，限制了有機太陽電池效率和穩(wěn)定性的提高。為此，人們正在大力開發(fā)非富勒烯電子受體，將其應(yīng)用于有機太陽電池領(lǐng)域。

例如，北京大學(xué)的占肖衛(wèi)等人以引達省并二噻吩并噻吩(idtt)為中心單元，兩邊通過碳碳雙鍵與吸電子性的氰基茚酮(ic)端基相連，得到非富勒烯受體的明星分子itic(advancedmaterials,2015,27,1170)。中科院化學(xué)所的侯劍輝等人將itic與給體材料pbdb-t共混制備的有機太陽電池，能量轉(zhuǎn)換效率(pce)超過11％(advancedmaterials,2016,28,4734)；他們還對itic末端的ic基團進行甲基修飾，得到非富勒烯受體it-m，抬升了受體材料的lumo能級，從而增加了電池的開路電壓，使有機太陽電池的pce達到12.05％(advancedmaterials,2016,28,9423)。最近，侯劍輝等人又在給體材料pbdb-t中引入氟原子和硫原子，以及對itic進行氟代修飾，得到新型給體材料pbdb-t-sf和非富勒烯受體it-4f，兩者的共混膜，比itic:pbdb-t共混膜具有更強和更寬的吸收光譜，同時遷移率更高，因此電池的短路電流密度大幅提高，pce達到目前有機太陽電池最高的13.1％(journaloftheamericanchemicalsociety,doi:10.1021/jacs.7b02677)。

以上高性能的非富勒烯受體都以全稠環(huán)體系的idtt為中心單元，而idtt要經(jīng)過復(fù)雜的多步化學(xué)反應(yīng)才能合成(chemicalcommunications,2010,46,6503；advancedmaterials,2012,24,6356)，而且產(chǎn)率不高，這就直接增加了受體材料的制備成本，不利于有機太陽電池的實際應(yīng)用。另外，這些非富勒烯受體都在idtt單元上引入了結(jié)構(gòu)規(guī)整的4-己基苯基作為側(cè)鏈，所以得到的非富勒烯受體都是結(jié)晶的。從理論上講，有機太陽電池工作時吸光受熱，這些非富勒烯受體就會發(fā)生分子間聚集結(jié)晶，活性層中產(chǎn)生大的相分離，導(dǎo)致激子分離效率下降，光伏性能變劣，相關(guān)有機太陽電池的熱穩(wěn)定性值得考慮。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種材料容易合成的、具有優(yōu)異熱穩(wěn)定性的、以環(huán)戊雙噻吩衍生物為電子受體的有機太陽電池。

以環(huán)戊雙噻吩衍生物為電子受體的有機太陽電池包括襯底、陰極、陰極修飾層、活性層、陽極修飾層和陽極，所述的活性層為電子給體和電子受體的共混膜。

所述的電子給體為pbdb-t；電子受體為環(huán)戊雙噻吩衍生物dfpcic，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：

所述的活性層中pbdb-t與dfpcic的重量比為1.5:1～1:1.5，活性層的厚度為80～150nm。

所述的活性層在成膜時加入添加劑，添加劑為氯萘，添加劑的體積為活性層溶液體積的0.2～2％，所述的活性層溶液為pbdb-t:dfpcic混合液。

所述的活性層經(jīng)過退火處理，退火溫度為100～200℃，退火時間為5～30min。

所述的襯底為玻璃；所述的陰極為ito；所述的陰極修飾層為zno和pfn；所述的陽極修飾層為moo3；所述的陽極為ag。

本發(fā)明的優(yōu)點在于采用環(huán)戊雙噻吩衍生物dfpcic作為有機太陽電池的電子受體。dfpcic的中心單元是二氟苯與兩個環(huán)戊雙噻吩單元通過單鍵相連，利用苯環(huán)上氟原子與噻吩環(huán)上氫原子的氫鍵作用，就可以達到全稠環(huán)體系idtt良好分子平面性的效果。由于采用了結(jié)構(gòu)簡單的廉價化學(xué)原料，以及不須經(jīng)過閉環(huán)反應(yīng)，因此dfpcic容易合成、成本低。另外，環(huán)戊雙噻吩上的取代基是分叉的碳鏈2-乙基己基，所得的dfpcic是無定型固體，受熱時不會發(fā)生分子間聚集結(jié)晶，確保有機太陽電池具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。最后，dfpcic的分子結(jié)構(gòu)與itic基本類似，因此也繼承了itic在600-800nm范圍內(nèi)強烈的吸光能力、合適的能級結(jié)構(gòu)和高的電子遷移率等優(yōu)點，以dfpcic為電子受體的有機太陽電池，同樣具有突出的光伏性能，pce超過10％。

附圖說明

圖1有機太陽電池在光照下的電流-電壓曲線。該電池的活性層厚度為100nm，制備時添加了占活性層溶液體積0.5％的氯萘，活性層中pbdb-t與dfpcic的重量比為1:1.2，且經(jīng)過10min的130℃退火處理。

圖2pbdb-t:dfpcic共混膜和pbdb-t:pc71bm共混膜在180℃下熱處理不同時間后的光學(xué)顯微鏡照片。

圖3基于pbdb-t:dfpcic和pbdb-t:pc71bm共混膜的有機太陽電池分別在130、150和180℃下熱處理，電池的pce隨著熱處理時間的變化曲線。

具體實施方式

實施例1

以簡單易得的環(huán)戊雙噻吩作為最初的化學(xué)原料，通過引入烷基側(cè)鏈、單邊接上有機錫基團、與二氟苯基團偶聯(lián)、兩邊接上醛基和最后的與ic端基相連，總共五步化學(xué)反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物dfpcic，具體的合成路線如下所示：

dfpcic具體的合成步驟為：

(1)中間體2的合成

將1.78g環(huán)戊雙噻吩、4g溴代乙基己基、1.84gkoh和0.24gki溶解在40ml二甲亞砜(dmso)中，在室溫下攪拌過夜。反應(yīng)液用乙醚萃取，收集有機相，用水洗3次，旋蒸去除溶劑，粗產(chǎn)物用硅膠柱以正己烷為洗脫劑進行提純，得到3.1g中間體2(淡黃色液體，產(chǎn)率77％)。

(2)中間體3的合成

將2.77g中間體2溶解在30ml四氫呋喃(thf)中，然后在氮氣氛圍和-78℃的溫度下，逐滴加入3.3ml摩爾濃度為2.4m的n-buli的thf溶液。所得混合物在-78℃攪拌2小時后，將8ml摩爾濃度為1m的三甲基氯化錫的thf溶液一次性加入，然后混合物緩慢升至室溫，并攪拌過夜。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入水中，并用二氯甲烷進行萃取。所得有機相旋蒸后，得到3.5g中間體3(紅棕色油狀物，產(chǎn)率90％)。

(3)中間體4的合成

將1.87g中間體3、0.41g1,4-二溴-2,5-二氟苯、50ml甲苯和5mln,n’-二甲基甲酰胺(dmf)加入兩口圓底燒瓶中，所得混合溶液用液氮進行冷凍，然后進行三次抽真空充氮氣的循環(huán)，在氮氣保護下，加入50mgpd(pph3)4作為催化劑，再進行三次抽真空充氮氣的循環(huán)，接著解凍，并在110℃加熱回流24小時。粗產(chǎn)物用二氯甲烷萃取并水洗，旋蒸去除溶劑，粗產(chǎn)物用硅膠柱以正己烷為洗脫劑進行提純，得到1.25g中間體4(紅色油狀物，產(chǎn)率91％)。

(4)中間體5的合成

將1.12g中間體4溶解在30ml四氫呋喃(thf)中，然后在氮氣氛圍和-78℃的溫度下，逐滴加入1.5ml摩爾濃度為2.4m的n-buli的thf溶液。所得混合物在-78℃攪拌1小時后，快速加入0.5mldmf，然后混合物緩慢升至室溫，并攪拌過夜。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入水中，并用二氯甲烷進行萃取。旋蒸去除溶劑，所得粗產(chǎn)物用硅膠柱以正己烷/二氯甲烷混合液(1:1)為第一洗脫劑，以二氯甲烷/乙酸乙酯混合液(50:1)為第二洗脫劑，進行提純，得到0.51g中間體5(紅色固體，產(chǎn)率44％)。

(5)dfpcic的合成

將0.3g中間體5、0.58g氰基茚酮(ic)和50ml干燥過的氯仿加入兩口圓底燒瓶中，所得混合溶液用液氮進行冷凍，然后進行三次抽真空充氮氣的循環(huán)。解凍后，在氮氣氛圍下，加入0.6ml吡啶，所得混合物在65℃加熱回流12小時。反應(yīng)結(jié)束后，旋蒸去除溶劑，所得粗產(chǎn)物用硅膠柱以正己烷/二氯甲烷混合液(1:6)為洗脫劑進行提純，得到0.25g終產(chǎn)物dfpcic(深綠色固體，產(chǎn)率63％)。

用循環(huán)伏安(cv)方法測得dfpcic的lumo能級為-3.77ev，homo能級為-5.49ev，相應(yīng)的電化學(xué)帶隙為1.72ev；用吸收光譜測得薄膜狀態(tài)下，dfpcic的兩個吸收峰分別位于645和696nm處，吸收帶邊為781nm，光學(xué)帶隙為1.59ev。

實施例2

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1.5:1、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線，從中得到開路電壓為0.96v，短路電流密度為12.81ma/cm²，填充因子為43.37％，能量轉(zhuǎn)換效率(pce)為5.37％。

實施例3

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線，從中得到開路電壓為0.93v，短路電流密度為13.95ma/cm²，填充因子為47.43％，pce為6.16％。

實施例4

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1.2、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線，從中得到開路電壓為0.92v，短路電流密度為14.22ma/cm²，填充因子為47.83％，pce為6.21％。

實施例5

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1.5、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線，從中得到開路電壓為0.92v，短路電流密度為13.56ma/cm²，填充因子為48.95％，pce為6.04％。

實施例6

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1.2、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。緊接著，對活性層進行130℃熱退火處理10分鐘。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線，從中得到開路電壓為0.91v，短路電流密度為15.13ma/cm²，填充因子為51.92％，pce為7.27％。

實施例7

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1.2、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。緊接著，對活性層進行180℃熱退火處理10分鐘。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線，從中得到開路電壓為0.85v，短路電流密度為15.86ma/cm²，填充因子為68.25％，pce為9.10％。

實施例8

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1.2、添加了0.2％的氯萘(cn)、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線，從中得到開路電壓為0.93v，短路電流密度為14.94ma/cm²，填充因子為52.53％，pce為7.17％。

實施例9

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1.2、添加了0.5％的氯萘(cn)、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線，從中得到開路電壓為0.95v，短路電流密度為13.38ma/cm²，填充因子為63.10％，pce為8.10％。

實施例10

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1.2、添加了0.8％的氯萘(cn)、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線，從中得到開路電壓為0.96v，短路電流密度為11.63ma/cm²，填充因子為63.26％，pce為7.24％。

實施例11

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1.2、添加了0.5％的氯萘(cn)、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以1800rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層110nm厚的活性層。緊接著，對活性層進行130℃熱退火處理10分鐘。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線，從中得到開路電壓為0.92v，短路電流密度為16.21ma/cm²，填充因子為62.86％，pce為9.29％。

實施例12

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1.2、添加了0.5％的氯萘(cn)、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。緊接著，對活性層進行130℃熱退火處理10分鐘。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線，從中得到開路電壓為0.91v，短路電流密度為15.66ma/cm²，填充因子為72.07％，pce為10.14％。

圖1給出了該器件在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下的電流-電壓曲線。

實施例13

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1.2、添加了0.5％的氯萘(cn)、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2200rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層90nm厚的活性層。緊接著，對活性層進行130℃熱退火處理10分鐘。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線，從中得到開路電壓為0.92v，短路電流密度為15.73ma/cm²，填充因子為66.88％，pce為9.65％。

實施例14

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1.2、添加了0.5％的氯萘(cn)、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。緊接著，對活性層進行180℃熱退火處理10分鐘。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線，從中得到開路電壓為0.88v，短路電流密度為15.35ma/cm²，填充因子為69.79％，pce為9.60％。

實施例15

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1.2、添加了0.5％的氯萘(cn)、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。緊接著，對所獲得的活性層分別在180℃下熱處理不同時間(0-3小時)，處理完后，對相應(yīng)的薄膜形貌，用光學(xué)顯微鏡進行觀察記錄，確認(rèn)其形貌的熱穩(wěn)定性。

圖2給出了相應(yīng)薄膜(pbdb-t:dfpcic共混膜)在180℃熱處理不同時間后的光學(xué)顯微鏡照片。

實施例16

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1.2、添加了0.5％的氯萘(cn)、總濃度為20mg/ml的pbdb-t:dfpcic混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。緊接著，對活性層進行130℃熱退火處理10分鐘。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線。之后對制備的器件，分別在130、150和180℃下熱處理不同時間，再測試相應(yīng)的器件效率，以確認(rèn)其器件的熱穩(wěn)定性。

圖3給出了上述相應(yīng)器件(以pbdb-t:dfpcic共混膜為活性層)分別在130、150和180℃下熱處理不同時間后，其pce隨著熱處理時間的變化曲線。

對比實施例1

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1、添加了3％的1,8-二碘辛烷(dio)、總濃度為12.5mg/ml的pbdb-t:pc71bm混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。緊接著，對所獲得的活性層分別在180℃下熱處理不同時間(0-3小時)，處理完后，對相應(yīng)的薄膜形貌，用光學(xué)顯微鏡進行觀察記錄，確認(rèn)其形貌的熱穩(wěn)定性。

圖2給出了相應(yīng)薄膜(pbdb-t:pc71bm)在180℃熱處理不同時間后的光學(xué)顯微鏡照片。

對比實施例2

將表面刻蝕有條狀ito(陰極)的透明導(dǎo)電玻璃依次用清洗劑、去離子水、丙酮和異丙醇超聲振蕩清洗后，烘干，再用紫外臭氧處理15分鐘；然后在導(dǎo)電玻璃表面上旋涂一層zno，轉(zhuǎn)速為3500rpm，旋涂時間為60秒，然后在170℃退火處理20分鐘。接著將片子轉(zhuǎn)移到手套箱中，并用0.4mg/ml的pfn溶液在zno上旋涂一層pfn，轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時間為60秒。之后，將重量比為1:1、添加了3％的1,8-二碘辛烷(dio)、總濃度為12.5mg/ml的pbdb-t:pc71bm混合液，以2000rpm的轉(zhuǎn)速，旋涂60秒，得到一層100nm厚的活性層。最后，用蒸鍍儀分別蒸鍍一層10nm厚的moo3界面層和100nm厚的ag電極(陽極)，從而得到一個有效面積為6mm²的有機太陽電池。

在光照強度為100mw/cm²的am1.5模擬太陽光照射下，測試該器件的電流-電壓曲線。之后對制備的器件，分別在130、150和180℃下熱處理不同時間，再測試相應(yīng)的器件效率，以確認(rèn)其器件的熱穩(wěn)定性。

圖3給出了上述相應(yīng)器件(以pbdb-t:pc71bm共混膜為活性層)分別在130、150和180℃下熱處理不同時間后，其pce隨著熱處理時間的變化曲線。