【11】證書號數：I538231
【45】公告日： 中華民國 105 (2016) 年 06 月 11 日
【51】Int. Cl.： H01L31/0256(2006.01) H01L31/18 (2006.01)
發明 全 6 頁
【54】名 稱：具表面異質界面主動層之有機太陽能電池及其製造方法
ORGANIC SOLAR CELL WITH ACTIVE LAYER OF SURFACE
HETEROJUNCTION AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
【21】申請案號：103140687 【22】申請日： 中華民國 103 (2014) 年 11 月 24 日
【11】公開編號：201620149 【43】公開日期： 中華民國 105 (2016) 年 06 月 01 日
【72】發 明 人： 鄭宇舜 (TW) CHENG, YU SHUN；高騏 (TW) GAU, CHIE；洪煜程 (TW) HONG, YU CHENG
【71】申 請 人： 國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY
臺南市東區大學路 1 號
【74】代 理 人： 李世章；秦建譜
【56】參考文獻：
TW 201108485A WO 2012/054910A1
TW 201411910A 審查人員：楊子賢
[57]申請專利範圍
1. 一種具表面異質界面之有機太陽能電池主動層，該主動層係由一施體層及複數個授體顆 粒所組成，其中該等授體顆粒係嵌埋於該施體層之一表面。
2. 如申請專利範圍第 1 項所述之具表面異質界面之有機太陽能電池主動層，其中該施體層 之材質係包括有 P3HT[poly(3-hexylthiophene)]、PCDTBT{Poly[N-9'-heptadecanyl-2,7- carbazole-alt-5,5-(4',7'-di-2-thienyl-2',1',3'-benzothiadiazole)]}、PSBTBT{[4,4'-雙(2-乙基己 基)二噻吩並[3,2-b：2',3'-d]噻咯]-2,6-二基-交替-(2,1,3-苯並噻二唑)-4,7-二基}、PTBF (fluorinated polythienothiophene-co-benzodithiophenes)、PCPDTBT{Poly[2,6-(4,4-bis-(2- ethylhexyl)-4H-cyclopenta[2,1-b；3,4-b']-di-thiophene)-alt-4,7(2,1,3-benzothiadiazole)]}或 PBTTPD{poly-{bi(dodecyl)thiophene-thieno[3,4-c]pyrrole-4,6-dione}}其中之一。
3. 如申請專利範圍第 1 項所述之具表面異質界面之有機太陽能電池主動層，其中該授體顆 粒之材質係包括有 PCBM{(6,6)-苯基 C61 丁酸甲酯[(6,6)-phenyl C61-butyric acid methyl ester]}、 ICMA[C60 之衍生物(indene-C60 monoadduct)]或 ICBA[C60 之衍生物(indene-C60 bisadduct)]其中之一。
4. 如申請專利範圍第 1 項所述之具表面異質界面之有機太陽能電池主動層，其中該等授體 顆粒之長度係介於 80 奈米~120 奈米之間。
5. 如申請專利範圍第 1 項所述之具表面異質界面之有機太陽能電池主動層，其中該等授體 顆粒之截面形狀係為圓形、橢圓形或類橢圓形其中之一或兩者以上之組合。
6. 一種具表面異質界面主動層之有機太陽能電池，係至少包括有：一玻璃基板；一第一電
7. 一種具表面異質界面主動層之有機太陽能電池製造方法，其步驟係包括有：步驟一：在 一玻璃基板上依序形成一第一電極與一第一傳輸層； 步驟二：將溶解於第一溶劑內之施 體材料成膜於該第一傳輸層上，以形成一施體層；步驟三：將溶解於第二溶劑內之授體 材料旋塗於該施體層上，靜置一時間後，於該施體層上形成複數顆授體顆粒，其中該等 授體顆粒係嵌埋於該施體層之一表面，以形成一主動層；以及步驟四：於該主動層上再 依序形成一第二傳輸層與一第二電極。
8. 如申請專利範圍第 7 項所述之具表面異質界面主動層之有機太陽能電池製造方法，其中 該旋塗之轉速係介於每分鐘 2000 轉~6000 轉之間。
9. 如申請專利範圍第 7 項所述之具表面異質界面主動層之有機太陽能電池製造方法，其中 該第一溶劑係為二氯苯(DCB)。
10. 如申請專利範圍第 7 項所述之具表面異質界面主動層之有機太陽能電池製造方法，其中 該施體材料係包括有 P3HT[poly(3-hexylthiophene)]、PCDTBT{Poly[N-9'-
heptadecanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4',7'-di-2-thienyl-2',1',3'-benzothiadiazole)]}、PSBTBT {[4,4'-雙(2-乙基己基)二噻吩並[3；2-b：2',3'-d]噻咯]-2,6-二基-交替-(2,1,3-苯並噻二 唑)-4,7-二基}、PTBF(fluorinated polythienothiophene-co-benzodithiophenes)、 PCPDTBT {Poly[2,6-(4,4-bis-(2-ethylhexyl)-4H-cyclopenta[2,1-b；3,4-b']-di-thiophene)-alt-4,7(2,1,3- benzothiadiazole)]}或 PBTTPD{poly-{bi(dodecyl)thiophene-thieno[3,4-c]pyrrole-4,6-dione}}
其中之一。
11. 如申請專利範圍第 7 項所述之具表面異質界面主動層之有機太陽能電池製造方法，其中 該第二溶劑係為二氯甲烷(DCM)。
12. 如申請專利範圍第 7 項所述之具表面異質界面主動層之有機太陽能電池製造方法，其中 該授體材料係包括有 PCBM{(6,6)-苯基 C61 丁酸甲酯[(6,6)-phenyl C61-butyric acid methyl ester]}、ICMA[C60 之衍生物(indene-C60 monoadduct)]或 ICBA[C60 之衍生物(indene-C60 bisadduct)]其中之一。
13. 如申請專利範圍第 7 項所述之具表面異質界面主動層之有機太陽能電池製造方法，其中 該等授體顆粒之長度係介於 80 奈米~120 奈米之間。
14. 如申請專利範圍第 7 項所述之具表面異質界面主動層之有機太陽能電池製造方法，其中 該等授體顆粒之截面形狀係為圓形、橢圓形或類橢圓形其中之一或兩者以上之組合。
圖式簡單說明
第一圖：本發明具表面異質界面主動層之有機太陽能電池其一較佳實施例之主動層剖面 示意圖
第二圖(A)~(C)：本發明具表面異質界面主動層之有機太陽能電池其一較佳實施例之主動 層電子顯微鏡影像圖
第三圖：本發明具表面異質界面主動層之有機太陽能電池其一較佳實施例之有機太陽能 電池堆疊示意圖
第四圖：本發明具表面異質界面主動層之有機太陽能電池製造方法之步驟流程圖
第五圖：本發明具表面異質界面主動層之有機太陽能電池及其製造方法其一較佳實施例 之反向有機太陽能電池電壓與電流密度關係圖
第六圖：本發明具表面異質界面主動層之有機太陽能電池及其製造方法其二較佳實施例 之正向有機太陽能電池電壓與電流密度關係圖
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