本发明涉及有机太阳能电池，具体涉及一种有机太阳能电池器件的循环再利用的方法。
背景技术：
1、有机太阳能电池作为当前一种新型的光伏器件，具有器件制备流程少、大面积溶液加工、柔性可弯曲与折叠等方面独特的特点，是硅基太阳能电池的有益的补充。近期，有机聚合物太阳能电池在能量转换效率方面取得重要进展，已有不少文献报道此类高性能电池的器件效率可达18%-19%，甚至有望突破20%，体现出潜在的应用趋势。尽管如此，相比于硅基太阳能电池，有机聚合物太阳能电池除了要进一步在能量转化效率、稳定性和寿命方面加强研究外，还需要在电池制备的优化和成本控制方面开展工作，这样才能最大效能地提升有机聚合物太阳能电池的竞争能力。
2、目前，有机太阳能电池通常采用三明治夹层结构，即包括一个透明底电极、空穴传输层、电子传输层、活性层和金属电极。其中，活性层可以是二元、三元共混体异质结、叠层结构，也可是双（多）层平面异质结。在有机太阳能电池中活性层是将光转换成电的部分，也是器件中成本最昂贵的部分，如高性能光伏体系pm6:l8-bo，1克pm6通常要在两万元以上，l8-bo也要在万元以上。然而对于体异质结而言，其结构的稳定性却受到光、热、水、氧等因素的因而发生老化，进一步导致器件性能衰减，甚至报废。活性层的老化主要有两类：一是材料分子受高能光线的影响而降解；二是活性层中的给、受体相结构发生改变。一旦活性层发生严重老化，器件将因此而报废。这就很大程度地提高了有机太阳能电池的制备成本。为了降低有机太阳能电池的制备成本，本技术从循环再利用活性层光伏材料的角度出发，即一是报废的有机太阳能电池中将老化的活性层重新提取出来再利用，二是将活性层在制膜过程中损失的材料重新收集与再利用（如旋涂过程中甩出的材料）。实现高性能低成本有机太阳能电池的制备，提升有机太阳能电池的应用潜力和竞争力。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供一种有机太阳能电池中光活性层材料的重复利用，具体提供了一种有机太阳能电池器件的循环再利用的方法，该方法实现了高性能低成本有机太阳能电池的制备。
2、本发明目的通过如下技术方案实现：
3、一种有机太阳能电池器件的循环再利用的方法，其特征在于：包括在太阳能电池中回收光活性层，具体将废弃太阳能电池浸泡于有机溶剂中进行溶解，然后将不溶解的底电极取出，得到有机溶液，对有机溶液依次进行过滤处理，和抽真空处理，获得光活性层材料。
4、进一步，所述有机溶剂包括三氯甲烷、二氯甲烷、甲苯、邻二甲苯、均三甲苯、邻二氯苯、氯苯及二硫化碳中至少一种。
5、进一步优选地，所述有机溶剂是包括二氯甲烷、甲苯、邻二甲苯、均三甲苯、邻二氯苯、氯苯、二硫化碳及三氯甲烷中至少一种和三氯甲烷按照体积比为0.1: 0.9 ~0.4: 0.6组成。
6、进一步优选地，所述有机溶剂为三氯甲烷和氯苯按体积比0.8:0.2组成。
7、进一步，所述太阳能电池中光活性层全聚合物类、聚合物富勒烯烃、聚合物非富勒烯烃、全小分子类和小分子给体聚合物受体类中任意一种。
8、进一步，所述全聚合物类包括但不限于pm6:py-it或pm6:ptq10:py-it；聚合物/富勒烯类包括但不限于ptb7-th:pc71bm或ptb7-th:icba:pc71bm；聚合物/非富勒烯类包括但不限于d18:y6或pm6:it-4f:itic；全小分子类包括但不限于btr-cl:bo-4cl或b1:bo-2cl:bo-4cl；小分子给体聚合物受体类包括但不限于btr-cl:pyt。
9、在回收过程中，若活性层材料没有完全很好的溶解，会造成回收的活性层材料给受体配比失衡，导致用于重新制备的太阳能电池的光电转换效率偏低。且在溶剂溶解活性层材料时，若引入多余的杂质，也会导致活性层材料的电荷的传输性能恶化、电荷复合增大，最终导致循环再利用的太阳能电池性能不理想。本发明中通过选择合适的有机溶剂来溶解，在此基础上，采用二氯甲烷、甲苯、邻二甲苯、均三甲苯、邻二氯苯、氯苯及二硫化碳中至少一种和三氯甲苯复配成有机溶剂对活性层进行溶解时，可以高效溶解活性层材料的同时，减少杂质的引入。
10、进一步，所述过滤处理是采用50-100目的聚酯纤维网布组成的多层滤网对有机溶液进行过滤，过滤后的有机溶液静置10 h后，再采用120-420目的聚酯纤维网布组成的大目数多层滤网过滤。
11、在回收光活性层材料过程中，如果界面层材料不能充分地从有机溶液中滤除，在活性层的制备过程中不仅会影响其形貌，还会影响电荷的传输和复合性能，降低有机太阳能电池的效率，通过适宜的有机溶剂的选择，结合上述过滤处理后，可以高效去除溶液中的金属电极和界面层材料等杂质。
12、另外，本方法主要是针对同一比例下的相同活性层在的共回收与再利用，不便用于不同活性层体系间的混合回收，因为这难以估算给受体材料间的比率。本发明通过上述各步骤的有效配合和控制，成功回收到可循环利用的光伏材料。通过回收的底电极和回收的活性层光伏材料，可降低器件的制备成本和提升光伏材料的利用率。
13、进一步，所述太阳能电池中的底电极可包括但不限于ito、fto、azo、金属网格或纳米金属线。
14、进一步，根据有机溶液的体积和溶剂的沸点设定抽真空的时间，将抽真空度控制在0.08~-0.1 mpa，以防止真空度变化过快使有机溶液过快沸腾而喷出。
15、最具体地，一种有机太阳能电池器件的循环再利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：
16、（1）将太阳能电池、以及收集到的制膜过程中损失的pm6:it-4f光伏材料浸泡在有机溶剂中12h进行溶解，所述有机溶剂包括二氯甲烷、甲苯、邻二甲苯、均三甲苯、邻二氯苯、氯苯及三氯甲烷中至少一种和三氯甲烷按照体积比为0.1:0.9~0.4:0.6组成，所述的光活性层材料包括但不限于pm6:py-it、pm6:ptq10:py-it、pm6:it-4f:itic、d18:y6、ptb7-th:icba:pc71bm、ptb7-th:pc71bm、btr-cl:bo-4cl、b1:bo-2cl:bo-4cl或btr-cl:pyt；
17、（2）过滤掉有机溶剂中未溶解的透明底电极，得有机溶液，然后采用50-100目的聚酯纤维网布组成的多层滤网对有机溶液进行过滤，过滤后的有机溶剂静置10 h后，再采用120-420目的聚酯纤维网布组成的大目数多层滤网过滤，去除金属电极和界面材料，所述金属电极包括但不限于al、au或ag，所述透明底电极包括但不限于ito、fto或azo，所述界面材料包括但不限于moo3，zno或lif；
18、（3）将步骤（2）中获得的有机溶剂进行抽真空处理后，回收光活性层材料，将回收的光活性层材料加入有机溶剂配制成前驱液备用；
19、（4）按照有机太阳能电池器件结构，依次制备底层界面层、活性层、顶层界面层和顶电极；
20、（5）当活性层材料进行再次的回收与再利用时，则步骤（1）~（4）重复进行。
21、本发明具有如下技术效果：
22、本发明从废弃的有机太阳能电池中循环回收利用活性层光伏材料、以及制膜过程中的材料损失和底电极，极大地解决了有机太阳能电池制备价格高昂的问题。在相同的器件制备工艺条件下，回收的光活性层材料无需重新调整给受体配比，直接参与制备的电池器件的光电转换效率与具原初器件的效率相接近，可实现底电极和活性层光伏材料多次循环利用，经实验验证此种方法可实现材料重复利用2次以上。
1.一种有机太阳能电池器件的循环再利用的方法，其特征在于：包括在太阳能电池中回收光活性层，具体将废弃太阳能电池浸泡于有机溶剂中进行溶解，然后将不溶解的底电极取出，得到有机溶液，对有机溶液依次进行过滤处理，和抽真空处理，获得光活性层材料。
2.如权利要求1所述的一种有机太阳能电池器件的循环再利用的方法，其特征在于：所述有机溶剂包括三氯甲烷、二氯甲烷、甲苯、邻二甲苯、均三甲苯、邻二氯苯、氯苯及二硫化碳中至少一种。
3. 如权利要求1或2所述的一种有机太阳能电池器件的循环再利用的方法，其特征在于：所述有机溶剂是包括二氯甲烷、甲苯、邻二甲苯、均三甲苯、邻二氯苯、氯苯、二硫化碳及三氯甲烷中至少一种和三氯甲烷按照体积比为0.1: 0.9~0.4: 0.6组成。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种有机太阳能电池器件的循环再利用的方法，其特征在于：所述太阳能电池中光活性层可为全聚合物类、聚合物/富勒烯类、聚合物/非富勒烯类、全小分子类和小分子给体/聚合物受体类中任意一种。
5.如权利要求4所述的一种有机太阳能电池器件的循环再利用的方法，其特征在于：所述全聚合物类包括但不限于pm6:py-it或pm6:ptq10:py-it；聚合物/富勒烯类包括但不限于ptb7-th:pc71bm或ptb7-th:icba:pc71bm；聚合物/非富勒烯类包括但不限于d18:y6或pm6:it-4f:itic；全小分子类包括但不限于btr-cl:bo-4cl或b1:bo-2cl:bo-4cl；小分子给体聚合物受体类包括但不限于btr-cl:pyt。
6. 如权利要求1-5任一项所述的一种有机太阳能电池器件的循环再利用的方法，其特征在于：所述过滤处理是采用50-100目的聚酯纤维网布组成的多层滤网对有机溶液进行过滤，过滤后的有机溶液静置10 h后，再采用120-420目的聚酯纤维网布组成的大目数多层滤网过滤。
7.一种有机太阳能电池器件的循环再利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：
