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CN104037325B - 一种有机太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

一种有机太阳能电池及其制备方法 Download PDF

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CN104037325B CN201410315907.7A CN201410315907A CN104037325B CN 104037325 B CN104037325 B CN 104037325B CN 201410315907 A CN201410315907 A CN 201410315907A CN 104037325 B CN104037325 B CN 104037325B
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Abstract

一种有机太阳能电池，包括依次层叠的衬底、阳极层、阳极修饰层、光电活性层、阴极修饰层和阴极层，所述光电活性层为基于将有机小分子与有机聚合物共混充当给体材料的三相体系。及所述太阳能电池的制备方法。本发明通过利用聚合物和小分子的协同作用不仅实现了对太阳光谱利用范围的拓宽，同时还实现了对活性层形貌的可控调节，以及对光伏器件开路电压，填充因子的调节。

Description

一种有机太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池及其制备方法，尤其涉及一种三相体系有机薄膜太阳能电池及其制备方法。
背景技术
有机太阳能电池，是由有机材料构成核心部分的太阳能电池。目前，基于有机小分子材料的本体异质结太阳能电池的最高能量转化效率已经超过8％(A.Kyaw,D.Wang,V.Gupta,W.Leong,L.Ke,G.Bazan,A.Heeger,Acs Nano.,7(2013)4569)，而基于聚合物材料的两相薄膜太阳能器件的能量转化效率也已经突破9％(S.Liao,H.J,huo,Y.Cheng,S.Chen,Adv.Mater.,25(2013)4766)。作为激活层材料，D-A型的聚合物和小分子都存在其各自的优点，例如对于聚合物材料，其优点包括具有较好的成膜性，吸光性以及组成结构的多样性。近年来对于D-A型聚合物，或者基于D-A型有机小分子的设计与合成以及基于此类材料的两相体系的薄膜太阳能电池取得了较大的进展。但是对于聚合物而言，其结晶性能通常较差，因而为了提高其结晶的性能通常需要引入少量的1，8二碘辛烷(DIO)或者氯萘(CN)、PDMS(聚二甲基硅氧烷)或者其他种类的添加剂以提高激活层的结晶进而改善激活层的形貌(Y.Liu,Z.Li,G.He,C.Li,B.Kan,M.Li,Y.Chen,J.Am.Chem.Soc.,135(2013)8484)。
相对于聚合物，有机小分子的优点是：结构规整、结晶性好、较高的本征迁移率、没有不同合成批次之间的差异、较容易合成、提纯和进行分子的修饰。相对于聚合物，有机小分子更容易形成有序的堆积，形成有利于电荷的传输的形貌，从而得到较高的填充因子，但是有机小分子也存在相应的缺点，例如较 好的结晶性也容易导致其较大的分相尺度，不利于电荷的分离，进而得到较好的器件性能。为了调节有机小分子材料的结晶性，通常也需要引入一些其他的添加剂。但是由于DIO、CN、PDMS等添加剂在活性层中都属于惰性元素，即如果过量的添加这些物质，其有可能在激活层中形成陷阱来阻碍电荷的分离和传输。这就大大限制了此类材料的可添加的比例以及其应用的范围。
与需要引入添加剂来提高薄膜太阳能电池的器件的能量转化效率的两相体系相比较，三相体系的光伏器件则提出了一个与之相似但又最具潜力的概念。因为相对于通过引入惰性的材料作为添加剂来改善激活层的形貌，使用具有不同特性的活性材料共混，并通过改变两者的比例来调节光伏器件的分相尺度即激活层形貌，以及薄膜层的吸光范围，进而提高其激子产生并得到较高的电流等方面显示出较大优势。例如基于两种不同给体材料一种受体材料，以及一种给体材料两种受体材料的三相体系器件，有效的避免了惰性陷阱的引入，这就大大拓宽了被掺杂的“客体”材料的比例，进而也加大了各项参数(例如开路电压、短路电流、填充因子)的可调节范围，这也为我们能够实现器件能量转化效率的有效提高，甚至打破两相体系的器件的理论效率极限提供可能。
目前用于三相体系中的掺杂材料主要包括聚合物材料、小分子材料、染料以及不同种类的纳米粒子等。而在这些可用作“掺杂客体”的材料中有机小分子材料具有明显的优势。因为有机小分子材料的光吸收范围较广，而且较好的分子排列堆积能力为激活层形貌的调节以及给受体界面的调节提供了充分的前提。这将为载流子的传输与收集提供较好的路径以致提高器件的短路电流和填充因子。然而，目前还未见将小分子材料与聚合物共混作为三相体系的太阳能电池。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种有机太阳能电池，通过向聚合物薄膜太阳能电池激活层材料中引入具有适合的分子结构和适合比例的有机小分子材料，或者也可以说是通过向基于有机小分子材料的薄膜太阳能电池中引入适当的聚合物材料进而实现对器件性能的改进。通过利用聚合物和小分子的协同作用不仅实现了对太阳光谱利用范围的拓宽，同时还实现了对活性层形貌的可控调节，以及对光伏器件开路电压，填充因子的调节。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种有机太阳能电池，包括依次层叠的衬底、阳极层、阳极修饰层、光电活性层、阴极修饰层和阴极层，所述光电活性层为基于将有机小分子与有机聚合物共混充当给体(P型)材料的三相体系。两种给体材料在激活层中都能参与光子的吸收，激子的产生，电荷的分离与收集，两种材料混合比例可以任意调节。
对于本发明，其中聚合物可以为但不仅限于D-A型的聚合物，优选为聚4,8-二(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2-基)-5-辛基-4H-噻吩[3,4-c]吡咯-4,6(5H)双酮(简称为PBDTTPD-HT，其分子式如附图1中所示)。
其中PBDTTPD-HT的具体合成方法(可参见文献K.Lu,J.Fang,H.Yan,X.Zhu,Y.Yi,Z.Wei,Organic Electronics,14(2013)2652)，具体如下；
BDTT化学反应流程如下所示(具体反应步骤和反应条件参考文献L.Huo,S.Zhang,X.Guo,F.Xu,Y.Li,J.Hou,Angew.Chem.Int.Ed.,50(2011)9697)：
TPD化学反应流程如下所示(具体反应步骤和反应条件参考文献Y.Zou,A.Najari,P.Berrouard,S.Beaupré,B.R.Y.Tao，M.Leclerc,J.Am.Chem.Soc.,132(2010)5330)：
化合物11的化学反应流程如下所示:
将化合物9(2.1g，5mmol)和化合物10(5.72g，12.5mmol)溶于甲苯，通10分钟氩气后迅速加入80mg四(三苯基膦)钯，抽充气三次，温度升至110℃，于氩气保护下避光反应24小时。反应结束后采用干法上样，CH2Cl2/正己烷体积比6：1混合溶液做淋洗剂，用硅胶层析柱分离产物,得到黄色固体(1.49g，产率51％)。
MS(MALDI):m/z＝597.1HNMR(400MHz,CDCl3,d):7.87(s,2H),7.02(s,2H),3.67(t,2H),2.66(t,4H),1.67–1.61(m,6H),1.39–1.26(m,30H),0.91(t,9H)。
化合物12的化学反应流程如下所示：
将化合物11(0.6g,1.0mmol)溶于15mlCHCl3/CH3COOH体积比1：1的混合溶液中，加入NBS(N-溴代丁二酰亚胺)(0.39g,2.2mmol)搅拌3小时。反应结束后CHCl3萃取3次，有机相旋转蒸发除去溶剂，以二氯甲烷/石油醚体积比6：1做淋洗剂，用硅胶层析柱分离产物,无色透明液体(0.6g，产率80％)。
MS(MALDI):m/z＝753.1H NMR(400MHz,CDCl3,d):7.62(s,2H),3.66(t,2H),2.69(t,4H),1.66–1.60(m,6H),1.33–1.28(m,30H),0.87(t,9H)。
聚合物PBDTTPD-HT化学反应流程如下所示，具体反应步骤和反应条件如下：
在50mL三口瓶中，加入162.7mg(0.18mmol)化合物6和136.2mg(0.18mmol)化合物12，再加入16mL超干甲苯和4mL超干N,N-二甲基甲酰胺，通20分钟氩气后迅速加入15mg四(三苯基膦)钯，再抽充气三次，之后缓慢将温度升至110℃，于氩气保护下避光反应24小时。待反应结束，反应体系自然冷却至室温后，将反应液滴入200mL甲醇中进行沉析，滤出沉淀物并将其转移至索氏提取器中，依次用甲醇、丙酮、正己烷和氯仿进行抽提，浓缩最终得到的氯仿提取物，并将其滴加入200mL甲醇中进行再次沉析，过滤出沉淀并进行真空干燥，最后得到125.0mg聚合物P64，产率60％。用凝胶排阻色谱以四氢呋喃为流动相在室温下测得该聚合物的数均分子量Mn＝14.6KDa，分散度PDI＝1.6。
有机小分子可以为但不仅限于D-A型的小分子，优选为二辛基-3,3'-(5″,5″″-(4,8-二(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯[1,2-b:4,5-b']并噻吩-2,6-二基)二(3,3″-二辛基-[2,2':5',2″-三噻吩]-5″,5-二基))二(2-氰基乙酯)(简称为BDT-C83S-CNCOO)、2,2'-((5″,5″″′-(4,8-二(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯[1,2-b:4,5-b']并二噻吩-2,6-二基)二(3,3″-二辛基-[2,2':5',2″-三噻吩]-5″,5-二基))二(亚甲烯基)二(3-氧代十一烷氰)(简称为BDT-C83S-CNCO)等，两者的分子式如附图1中所示。
BDT-C83S-CNCOO和BDT-C83S-CNCO两种分子的合成方法如下：
首先是BDTT的合成
化学反应流程式如下所示(具体反应步骤和反应条件参考文献L.Huo,S.Zhang,X.Guo,F.Xu,Y.Li,J.Hou,Angew.Chem.Int.Ed.,50(2011)9697.)。
以及Br3SCHO的合成
化学反应流程式如下所示(具体反应步骤和反应条件参考文献J.Zhou,X.Wan,Y.Liu,G.Long,F.Wang,Z.Li,Y.Zuo,C.Li,Y.Chen,Chem.Mater.,23(2011)4666.)。
然后得到B3SCHO2BDTT
化学反应流程式如下所示(具体反应步骤和反应条件参考文献J.Zhou,Y.Zuo,X.Wan,G.Long,Q.Zhang,W.Ni,Y.Liu,Z.Li,G.He,C.Li,B.Kan,M.Li,Y.Chen,J.Am.Chem.Soc.,135(2013)8484.)。
最后得到BDT-C83S-CNCOO分子：
化学反应流程式如下所示，具体反应步骤和反应条件如下：在惰性氛围下，两滴干燥三乙胺加入到化合物11(364mg,0.23mmol)的干燥CHCl3(30ml)溶液中,然后加入辛基氰基乙酯(455.7mg,2.3mmol)。整个反应体系加热到80℃搅拌12个小时。反应液冷却下来后，加入甲醇沉析，离心，固体部分用氯仿溶解，水洗三次，无水硫酸镁干燥。有机相旋转蒸发除去溶剂，以石油醚：三氯甲烷＝2:3(体积比)做淋洗剂，用硅胶层析柱分离产物。产物再用氯仿和甲醇，氯仿和正己烷重结晶，得到黑色固体产物(200mg,45％)。
MS(MALDI–TOF):1933.1,1H NMR(400MHz,CHCl3):8.20(s,2H),7.60-7.64(d,4H),7.30-7.32(m,4H),7.14-7.15(m,4H),6.9-6.97(m,2H),4.27-4.31(t,4H),2.77-2.86(m,12H),1.70-1.75(m,14H),1.27-1.38(m,12H), 1.36(m,76H),0.85-0.98(m,30H).元素分析结果:C,70.76；H,7.92；N,1.45；O,3.31；S,16.57。
其它端基受体氰基乙酯的小分子的制备方法同上。
例如BDT-C83S-CNCO分子的反应式：
以上化合物PBDTTPD-HT、BDT-C83S-CNCOO、BDT-C83S-CNCO的合成方法的条件并不限于上面所限定的条件，可根据实际情况作适当调整，只要能完成目标化合物的合成方法均可适用于本发明。
优选地，所述光电活性层的三相体系中的受体材料为(6,6)-苯基-C61-丁酸甲酯和/或(6,6)-苯基-C71-丁酸甲酯(PC71BM)，优选为(6,6)-苯基-C71-丁酸甲酯。
对于本发明，其中，所述聚合物在聚合物和有机小分子共混体系中的含量为1wt％-99wt％，例如为5wt％、9wt％、15wt％、30wt％、50wt％、70wt％、85wt％、90wt％、96wt％等，优选为10wt％-95wt％。
对于本发明，其中，所述活性层的厚度可控制在40-400nm，例如为43nm、 76nm、120nm、165nm、200nm、280nm、395nm等。
本发明的目的还在于提供本发明所述有机太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
(1)在带有导电层，优选透明导电层(ITO)的衬底上涂覆阳极修饰层(例如对于正型器件一般修饰PEDOT：PSS)或者阴极修饰层(适用于反型器件的制备，例如ZnO)后烘干；所述烘干优选在热台上进行；
(2)将有机小分子与聚合物给体材料共混，再与受体材料共混，然后加入有机溶剂中，在加热，搅拌条件下得到混合溶液，将混合溶液涂覆在步骤(1)的电极修饰层上处理后充当三相体系的活性层；
(3)在活性层上依次制备阴极修饰层(相对于正型器件，一般可用Ca、Ba、LiF、BCP等)或者阳极修饰层(相对于反型器件一般可用MoOx，V2O5等)，最后蒸镀阴极如Al等或者阳极如Ag、Au等。蒸镀根据现有技术进行即可，蒸镀的厚度及蒸镀条件可根据现有技术调节。
对于本发明所述的制备方法，其中，所述溶剂为氯仿、甲苯、氯苯、邻二氯苯等中的1种或2种以上的混合物。
优选地，所述加热的温度为30-70℃，例如为33℃、42℃、47℃、55℃、62℃、68℃等，优选为60℃；加热的时间为1h以上，例如为1.5h、2.3h、3.5h、5h等，优选为2h。
对于本发明所述的制备方法，其中，所述涂覆为旋涂。
对于本发明所述的制备方法，其中，所述处理可以选择热台进行加热处理；
优选地，所述加热的温度为50-200℃，例如为55℃、70℃、90℃、105℃、120℃、150℃、185℃等，加热的时间为3min-2h，例如为5min、15min、30min、50min、1.2h、1.7h等。
对于本发明所述的制备方法中，激活层中的给体(P型)材料中小分子材料作为“客体材料”掺入以聚合物材料为主体材料的体系中会对聚合物的结晶度进行改善，从而改善其分相区域的尺寸，薄膜表面的粗糙程度等，最终实现对三相体系的电荷传输与收集、以及填充因子的提高。
对于本发明所述的制备方法中，激活层材料中当小分子材料作为主体材料，而聚合物材料作为客体材料掺入时，由于聚合物分子的分子链较长，因而在溶液中将需要较长的时间达到其动力学平衡态，这导致其可能会充当有机小分子材料快速聚集并达到其动力学平衡态的阻碍，因而小分子材料的分相区域尺度也会被减小，相对于基于有机小分子材料两相体系的器件，此三相体系活性层形貌得到了改善，因而其能量转化效率被明显的提高。
通常情况下某一项参数的显著提高要以牺牲其他项参数的数值为代价，然而我们通过研究本发明的三相体系中各种参数例如三种成分的互溶性、激活层薄膜的结晶状态和分相尺度，深入的了解影响三相体系中各项参数的变化的内在原因，提供了互溶性、激活层薄膜的结晶状态和分相尺度均较好的太阳能电池材料。
本发明提供的三相体活性层结构的聚合物薄膜太阳能电池具有以下显著的优点：
1.具有不同最大吸收峰的有机小分子材料和聚合物材料能够实现对不同波段的太阳光的有效吸收、转化和利用，进而提高器件的短路电流(如附图2中所示，即实例1中的紫外吸收的结果)。
2.通过不同种类的活性材料的比例的变化来实现对激活层形貌，分相尺度进行连续调节，从而优化激活层的形貌(如附图5所示，即为实例1中器件活性层形貌的原子力显微镜和透射显微镜图)，实现短路电流，填充因子等参数的 提升，进而提高三相器件的能量转化效率。
3.器件采用结构与两相体系的太阳能电池器件结构相同，这并没有增加器件制备工艺的难度和成本。
附图说明
图1是BDT-C83S-CNCOO、BDT-C83S-CNCO、PBDTTPD-HT、及PC71BM的分子式结构；
图2是实例1中的BDT-C83S-CNCOO/PBDTTPD-HT/PC71BM三相混合体系，在BDT-C83S-CNCOO与PBDTTPD-H质量比例为4:6下的薄膜的紫外可见吸收光谱图以及其与参比条件下(即BDT-C83S-CNCOO/PC71BM与PBDTTPD-HT/PC71BM的两相体系分别共混条件下)的吸收光谱的对比；
图3是实例1中的BDT-C83S-CNCOO/PBDTTPD-HT/PC71BM三相混合体系，在BDT-C83S-CNCOO与PBDTTPD-HT质量比例为4:6的条件下的太阳能电池的电流-电压曲线；以及其与参比条件下(即BDT-C83S-CNCOO/PC71BM与PBDTTPD-HT/PC71BM的两相体系分别共混条件下)的电流-电压曲线的对比
图4是实例1中的BDT-C83S-CNCOO/PBDTTPD-HT/PC71BM三相混合体系，在BDT-C83S-CNCOO与PBDTTPD-HT质量比例为4:6下的太阳能电池的外量子效率曲线；以及其与参比条件下(即BDT-C83S-CNCOO/PC71BM与PBDTTPD-HT/PC71BM的两相体系分别共混条件下)的外量子效率的对比。
图5是实例1中的BDT-C83S-CNCOO/PBDTTPD-HT/PC71BM三相混合体系，在不同的PBDTTPD-H质量比例下的三相共混薄膜原子力显微镜图片和透射电镜图片；
图6是实例2中的BDT-C83S-CNCO/PBDTTPD-HT/PC71BM三相混合体系，BDT-C83S-CNCO与PBDTTPD-HT质量比例为1:9的条件下的太阳能电池的电流-电压曲线；以及其与参比条件下(即BDT-C83S-CNCO/PC71BM与PBDTTPD-HT/PC71BM的两相体系分别共混条件下)的电流-电压曲线的对比；
图7是实例2中的BDT-C83S-CNCO/PBDTTPD-HT/PC71BM三相混合体系，BDT-C83S-CNCO与PBDTTPD-HT质量比例为1:9的条件下的太阳能电池的外量子效率曲线；以及其与参比条件下(即BDT-C83S-CNCO/PC71BM与PBDTTPD-HT/PC71BM的两相体系分别共混条件下)太阳能电池的外量子效率曲线的对比。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
取10毫克BDT-C83S-CNCOO加入到1毫升氯仿中，将此溶液加热到60℃并搅拌保持两个小时待用。取10毫克PBDTTPD-HT和10毫克加入到1毫升氯仿中，将此溶液加热到60℃并搅拌保持两个小时待用。取10毫克PC71BM加入到1毫升氯仿中，将此溶液加热到40℃并搅拌保持两个小时待用。取0.4毫升BDT-C83S-CNCOO和0.6毫升PBDTTPD-HT和0.67毫升PC71BM溶液，将此三种溶液混合加热到60℃并搅拌保持两个小时待用。
将溅射有ITO的透明导电玻璃依次用去离子水、丙酮、异丙醇各超声清洗15分钟，然后用臭氧处理基片表面，再旋涂上约40纳米厚的PEDOT：PSS作为阳极修饰层,并在150℃下干燥15分钟。将以上制备好的三种混合溶液以3000转/20秒的条件旋涂在PEDOT：PSS修饰的基片上作为光电活性层，然后 将基片置于110℃下保持10分钟，自然冷却。最后在2×10-6帕下真空蒸镀5～20纳米的Ca和70～100纳米的铝做为阴极，得到聚合物薄膜太阳能电池器件。
所制得的器件在100毫瓦每平方厘米的模拟太阳光照射下测试得到：1)基于BDT-C83S-CNCOO：PC71BM的光伏器件的开路电压为0.968伏，短路电流为10.11毫安每平方厘米，填充因子为72.63％，光电转换效率为7.48％。2)基于PBDTTPD-HT：PC71BM的光伏器件的开路电压为0.99伏，短路电流为11.79毫安每平方厘米，填充因子为58.14％，光电转换效率为6.85％。3)基于BDT-C83S-CNCOO:PBDTTPD-HT:PC71BM＝4:6:6.67的光伏器件的开路电压为0.969伏，短路电流为12.17毫安每平方厘米，填充因子为71.23％，光电转换效率为8.4％。相对应的J-V曲线和外量子转化效率曲线分别如附图3、4所示。
实施例2
取10毫克BDT-C83S-CNCO加入到1毫升氯仿中，将此溶液加热到60℃并搅拌保持两个小时待用。取10毫克PBDTTPD-HT加入到1毫升氯仿中，将此溶液加热到60℃并搅拌保持两个小时待用。将8毫克的PC71BM加入到1毫升的氯仿中，将此溶液加热到40℃并搅拌保持两个小时待用。取0.1毫升BDT-C83S-CNCO，0.9毫升PBDTTPD-HT和0.8毫升PC71BM的氯仿溶液，再加入0.03毫升的DIO，将此混合溶液加热到60℃并搅拌保持两个小时待用。
将溅射有ITO的透明导电玻璃依次用去离子水、丙酮、异丙醇各超声清洗15分钟，然后用臭氧处理基片表面，在旋涂上约40纳米厚的PEDOT：PSS作为阳极修饰层并在150℃下干燥15分钟。将以上制备好的三种混合溶液以3000转/20秒的条件旋涂在PEDOT：PSS修饰的基片上作为光电活性层，然后将基片置于110℃下保持10分钟，自然冷却。最后在2×10-6帕下真空蒸镀5～20纳米的Ca和70～100纳米的铝做为阴极，得到聚合物薄膜太阳能电池器件。
所制得的器件在100毫瓦每平方厘米的模拟太阳光照射下测试得到：1)基于BDT-C83S-CNCO：PC71BM的光伏器件的开路电压为0.90伏，短路电流为9.04毫安每平方厘米，填充因子为60.6％，光电转换效率为5.14％。2)基于PBDTTPD-HT：PC7:1BM的光伏器件的开路电压为0.92伏，短路电流为10.13毫安每平方厘米，填充因子为66.29％，光电转换效率为6.43％。3)基于BDT-C83S-CNCO：PBDTTPD-HT：PC71BM＝1:9:8的光伏器件的开路电压为0.92伏，短路电流为9.88毫安每平方厘米，填充因子为70.62％，光电转换效率为6.79％。相对应的结果的J-V和外量子转化效率曲线分别如附图6、7所示。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (17)

1.一种有机太阳能电池，包括依次层叠的衬底、阳极层、阳极修饰层、光电活性层、阴极修饰层和阴极层，其特征在于，所述光电活性层为基于将有机小分子与有机聚合物共混充当给体材料的三相体系；
所述聚合物为D-A型的聚合物；
所述有机小分子为D-A型的小分子；
所述聚合物在聚合物和有机小分子共混体系中的含量为1wt％-99wt％。
2.根据权利要求1所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述聚合物为聚4,8-二(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2-基)-5-辛基-4H-噻吩[3,4-c]吡咯-4,6(5H)双酮。
3.根据权利要求1所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述有机小分子为二辛基-3,3'-(5”,5””-(4,8-二(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯[1,2-b:4,5-b']并噻吩-2,6-二基)二(3,3”-二辛基-[2,2':5',2”-三噻吩]-5”,5-二基))二(2-氰基乙酯)、2,2'-((5”,5””'-(4,8-二(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯[1,2-b:4,5-b']并二噻吩-2,6-二基)二(3,3”-二辛基-[2,2':5',2”-三噻吩]-5”,5-二基))二(亚甲烯基)二(3-氧代十一烷氰)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述光电活性层的三相体系中的受体材料为(6,6)-苯基-C61-丁酸甲酯和/或(6,6)-苯基-C71-丁酸甲酯。
5.根据权利要求4所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述光电活性层的三相体系中的受体材料为(6,6)-苯基-C71-丁酸甲酯。
6.根据权利要求1-3任一项所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述聚合物在聚合物和有机小分子共混体系中的含量为10wt％-95wt％。
7.根据权利要求1-3任一项所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述活性层的厚度为40-400nm。
8.权利要求1-7任一项所述有机太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
(1)在带有导电层的衬底上涂覆阳极修饰层或者阴极修饰层后烘干；
(2)将有机小分子与聚合物给体材料共混，再与受体材料共混，然后加入有机溶剂中，在加热、搅拌条件下得到混合溶液，将混合溶液涂覆在步骤(1)的电极修饰层上，处理后充当三相体系的活性层；
(3)在活性层上依次制备阴极修饰层或者阳极修饰层，最后蒸镀阴极或者阳极。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述导电层为透明导电层。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述烘干优选在热台上进行。
11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为氯仿、甲苯、氯苯、邻二氯苯中的1种或2种以上的混合物。
12.根据权利要求8-11任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述加热的温度为30-70℃；加热的时间为1h以上。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为60℃。
14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述加热的时间为2h。
15.根据权利要求8-11任一项所述的制备方法，其特征在于，所述涂覆为旋涂。
16.根据权利要求8-11任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述处理为选择热台进行加热处理。
17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为50-200℃，加热的时间为3min-2h。
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