一種基于高穩(wěn)定性高轉(zhuǎn)化效率的產(chǎn)品戶外展示設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及展示領(lǐng)域，具體涉及一種基于高穩(wěn)定性高轉(zhuǎn)化效率的產(chǎn)品戶外展示設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]展示設(shè)備一般是用來進行產(chǎn)品外觀、功能等展示的器具，材質(zhì)上有木制、金屬、塑料等，一般為透明或半透明狀。
[0003]然而，現(xiàn)有展示設(shè)備一般不具有太陽能電池模塊，在戶外使用時，不能有效利用太陽能資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種基于高穩(wěn)定性高轉(zhuǎn)化效率的產(chǎn)品戶外展示設(shè)備。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]提供了一種基于高穩(wěn)定性高轉(zhuǎn)化效率的產(chǎn)品戶外展示設(shè)備，其特征在于，該展示設(shè)備外表面安裝有聚合物太陽能電池，聚合物太陽能電池的ITO玻璃一面朝外側(cè)組裝;所述聚合物太陽能電池利用導(dǎo)線與展示設(shè)備連接，并為其提供電力支持;所述聚合物太陽能電池為三明治結(jié)構(gòu)，由陽極電極、有機活性層、陰極電極組成;所述陽極電極由外到內(nèi)依次為ITO玻璃(01)、WOx薄膜(02)、WOx納米線薄膜(04)、PEDOT:PSS緩沖層(03)，其中，WOx納米線薄膜(04)生長于WOx薄膜(02)之上，PED0T:PSS緩沖層(03)填充于納米線結(jié)構(gòu)之間，并且納米線長度大于PED0T:PSS緩沖層(03)厚度;所述有機活性層(05)位于陽極電極和陰極電極之間，有機活性層(05)厚度為610nm;所述陰極電極由外到內(nèi)依次為Ti片(08)^1膜(07)、1102薄膜(06)。
[0007]優(yōu)選地，所述聚合物太陽能電池模塊的制備方法如下:
[0008]步驟一，清洗ITO玻璃(01):取購買的商用ITO玻璃(01)，其對可見光的透射率達到85%以上，將其裁剪成預(yù)定尺寸；用浸濕丙酮的超凈布擦拭干凈，然后經(jīng)過丙酮、乙醇、去離子水的超聲清洗，每步清洗時間均為Ih，清洗過后放入真空烘箱中干燥;將洗凈并干燥好的ITO基底放入臭氧清洗機中，臭氧清洗30min ；
[0009]步驟二，制備WOx薄膜(02)及WOx納米線薄膜(04):將清洗后的ITO玻璃放入磁控濺射儀中，抽真空至本底真空為5 X 10_4pa以下，設(shè)定Ar、02流量為20sccm、2sccm，待氣體穩(wěn)定后，磁控濺射W膜，濺射功率為320W，厚度為10nm;將磁控濺射后的ITO基底放入管式爐中，在380°C下熱氧化生長WOx納米線，保溫時間為lh，如此在WOx薄膜(02)表面得到WOx納米線薄膜(04);
[0010]步驟三，旋涂PEDOT: PSS緩沖層(03):從冰箱取出PEDOT: PSS溶液自然解凍至室溫，在ITO基底上滴定PEDOT: PSS溶液，使其覆蓋ITO基底表面，然后將基底放在勻膠機上，設(shè)定轉(zhuǎn)速為2800r/min，旋涂時間為55S，PED0T:PSS緩沖層厚度為40nm，然后將其放入真空烘箱中120 °C烘烤1min，使PEDOT: PSS緩沖層(03)凝固；
[0011]步驟四，制備有機活性層(05):本方案有機活性層采用PCDTBT/PC71BM，稱取PCDTBT: PC71BM質(zhì)量比為1:4，以氯苯為溶劑，配制溶液，其中PCDTBT的濃度為5mg/ml，將溶液在65°C水浴中加熱并攪拌，以充分溶解;隨后將配制好的有機活性層滴定到ITO基底上，并放于在勻膠機上，旋涂轉(zhuǎn)速為900r/min，旋涂時間為38s，即可得到有機活性層(05);
[0012]步驟五，組裝陰極電極:
[0013]I)陰極電極采用重量輕，柔性好的Ti片(08)，裁剪Ti片，使其與ITO基底尺寸相同，Ti片厚度為0.1mm，將其浸漬在0.1M的HCl溶液中，時間為2.5h，然后用水和乙醇清洗，然后利用磁控濺射方法在其表面蒸鍍一層Al膜(07)，濺射功率為300W，工作氣壓為1.0Pa，濺射Al膜厚度為10nm;
[0014]2)取50mL鈦酸丁酯(Ti (0C4H9)4)和6mL氫氟酸(HF，濃度為40% )加入到200mL的聚四氟乙稀水熱斧中，室溫下攪拌均勻后，在170°C下水熱12小時。其中，鈦與氟的摩爾比為I，水熱反應(yīng)完成后，將所得的T12沉淀溶于300mL乙醇溶液中，攪拌均勻，將ITO基底的有機活性層一端浸入溶有Ti02乙醇溶液中，然后在勾膠機上300r/min下旋轉(zhuǎn)12s，得到一層1nm左右的T12薄膜(06)，然后放入真空烘箱60°C烘烤2min;
[0015]3)將陰極電極Ti片覆蓋在ITO玻璃(01)上，使得陰極電極Al膜(07)—端與ITO玻璃上有機活性層(05)—端接觸，
[0016]步驟六，引線及封裝:將導(dǎo)線連接到ITO電極與陰極電極，并用環(huán)氧樹脂對器件進行封裝，放入固化爐中70 0C下處理25min。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果:
[0018]1.采用磁控濺射的方法在ITO表面蒸鍍一層WOx薄膜，其與ITO薄膜形成得是良好的歐姆接觸，降低了接觸勢皇，提高了 ITO陽極收集空穴的能力；
[0019]2.結(jié)構(gòu)方面，在ITO與PEDOT: PSS緩沖層之間引入一層WOx薄膜結(jié)構(gòu)，其與PEDOT:PSS緩沖層形成雙層空穴傳輸層，并且在WOx薄膜表面生長有WOx納米線薄膜，該納米線直接與有機活性層接觸，增大了電極與有機活性層的接觸面積，該結(jié)構(gòu)大大提高了 ITO陽極電極對有機活性層中空穴的收集效率，產(chǎn)生了意想不到的效果；
[0020]3.Ti陰極電極表面磁控一層Al膜，形成反光層，并且在Al膜與有機活性層之間采用T12修飾，其與活性層帶隙匹配，可以起到電子傳輸層和空穴阻擋層的作用。
【附圖說明】
[0021]利用附圖對發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明的聚合物太陽能電池模塊示意圖。
[0023]其中:01-1T0玻璃，02-W0x薄膜，03-PED0T:PSS緩沖層，04_W0x納米線薄膜，05-有機活性層，06-Ti02薄膜，07-A1膜，08-Ti片。
【具體實施方式】
[0024]進入21世紀(jì)，隨著科技的發(fā)展，能源已經(jīng)成為世界發(fā)展和經(jīng)濟增長的最新驅(qū)動力，是人類賴以生存的基礎(chǔ)。由于石油、煤炭、天然氣等非可再生能源的消耗，尋求和發(fā)展可再生能源是解決目前能源問題的主要方法。而太陽能是一種清潔、環(huán)保，取之不盡的替代能源。目前，投入使用的太陽能包括兩種，一種為利用太陽能的熱能，主要有熱水器、太陽灶等，另一種是利用太陽的光能，即利用光生伏打效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)換為電能，太陽能電池是太陽能光電轉(zhuǎn)換的重要器件，其是直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，按照所用材料來分類，可以分為無機太陽能電池和有機太陽能電池。無機太陽能電池以娃基材料為主，具有轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，缺點是材料純度要求高，制備工藝復(fù)雜，價格昂貴等;有機太陽能電池又可分為有機小分子和聚合物太陽能電池，其材料來源廣泛、制備工藝簡單，可以采用溶液旋涂、絲網(wǎng)印刷等方法大面積制備，因此有機太陽能電池更具有低成本的優(yōu)勢，有機太陽能電池的研究已經(jīng)成為人們廣泛關(guān)注的重點。
[0025]簡單的聚合物太陽能電池結(jié)構(gòu)為單層結(jié)構(gòu)，中間一層為有機材料充當(dāng)活性層，兩端為不同功函數(shù)的電極，其中一端電極透明，經(jīng)光照到中間層有機材料，其會產(chǎn)生束縛狀態(tài)的激子，由于激子的結(jié)合能一般為0.1?1.0eV，兩端電極產(chǎn)生的內(nèi)建電場很難將其分離為電子-空穴對，因此引入雙層結(jié)構(gòu);雙層結(jié)構(gòu)中的活性層由兩種有機材料組成，一種材料充當(dāng)電子給體，另一種充當(dāng)電子受體，在光照下，材料中電子受激發(fā)，在電子給體與電子受體的界面處發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，極大的提高了有機材料中激子的分離效率;隨后又引入本體異質(zhì)結(jié)，本體異質(zhì)結(jié)是將電子給體與電子受體一起共混，在三維尺度上形成異質(zhì)結(jié)，一方面電子給體與電子受體在納米尺度的混合有利于電子轉(zhuǎn)移，另一方面電子給體富集相與電子受體富集相能夠形成連續(xù)相，利于分離后的電子、空穴在各自相中傳輸?shù)絻啥穗姌O。
[0026]目前，聚合物太陽電池中，通常采用ITO為透明陽極，用來收集空穴，Al薄膜作為陰極，收集電子，由于電極與活性層之間的接觸勢皇決定了電極收集電荷的能力，為了使空穴能夠更好的收集，在ITO與活性層之間加入緩沖層，目前應(yīng)用最廣泛的是PED0T(3，4-乙撐二氧噻吩單體的聚合物)和PSS (聚苯乙烯磺酸鹽)的混合溶液，PEDOT為很好的導(dǎo)電性材料，PSS可以使PEDOT更好的分散在溶液中以便成膜及調(diào)節(jié)薄膜電導(dǎo)率。
[0027]然而，PSS呈酸性，會對與之接觸的ITO帶來腐蝕性，PEDOT:PSS還具有很強的吸濕性，會極大的影響器件的性能和壽命。
[0028]針對現(xiàn)有聚合物太陽能電池的效率較低、穩(wěn)定性及壽命較差，緩沖層的結(jié)構(gòu)、工藝等問題，本發(fā)明通過在ITO與PED0T:PSS緩沖層之間引入WOx薄膜及WOx納米線結(jié)構(gòu)，其與PED0T:PSS緩沖層形成雙層空穴傳輸層，同時采用Ti片作為陰極電極，并在其表面上磁控一層Al膜，形成反光層，大大提高了陽光的吸收效率，并且在Al膜與有機活性層之間采用T12修飾，對該聚合物太陽能電池的效率、穩(wěn)定性提高、壽命延長起到了意想不到的效果。
[0029]結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0030]實施例1:
[0031]
[0032]
[0033]
[0034]如圖1所示，本發(fā)明的實施例所提供的一種基于高穩(wěn)定性高轉(zhuǎn)化效率的產(chǎn)品戶外展示設(shè)備，其特征在于，該展示設(shè)備外表面安裝有聚合物太陽能電池，聚合物太陽能電池的ITO玻璃一面朝外側(cè)組裝;所述聚合物太陽能電池利用導(dǎo)線與展示設(shè)備連接，并為其提供電力支持;所述聚合物太陽