[發明專利]全固態異質結太陽能電池

無效

• 申請號: 201180010269.2
• 申請日: 2011-02-18
• 公開（公告）號: CN102884648A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 石相日;任相赫;張禎娥;李在輝;李龍熙;金熙重
• 申請（專利權）人: 韓國化學研究院
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;經志強

1.一種太陽能電池，所述太陽能電池包含：

含有金屬氧化物粒子的多孔性無機電子傳輸層；含有無機半導體的光吸收體；及含有下述化學式1所示的有機光電物質的有機空穴傳輸層；

（化學式1）

所述化學式1中，R₁和R₂各自獨立地選自氫或C1~C12的烷基，R₁及R₂中的任意一個為C1~C12的烷基，且R₁和R₂不同時為氫，n為2~10,000。

2.根據權利要求1所述的太陽能電池，所述無機半導體為接于包含帶氣孔的表面的所述無機電子傳輸層的表面而形成的納米粒子。

3.根據權利要求1所述的太陽能電池，所述電子傳輸層具有開啟的氣孔結構，所述無機半導體在所述無機電子傳輸層的開啟的氣孔上與所述金屬氧化物粒子形成相間界面（interphase?interface），所述無機電子傳輸層的開啟的氣孔被所述有機光電物質填充（filling）。

4.根據權利要求3所述的太陽能電池，以所述無機半導體與所述金屬氧化物粒子的相間界面為中心形成固有電位（build-in?potential）。

5.根據權利要求1所述的太陽能電池，所述無機半導體為覆蓋包含帶氣孔的表面的所述電子傳輸層的表面的膜。

6.根據權利要求1所述的太陽能電池，所述無機半導體的平均粒子直徑為0.5nm至10nm。

7.根據權利要求1所述的太陽能電池，所述太陽能電池進一步包含在所述無機電子傳輸層的下部具備的金屬氧化物薄膜。

8.根據權利要求1所述的太陽能電池，所述電子傳輸層的比表面積為10m²/g至100m²/g。

9.根據權利要求1所述的太陽能電池，所述電子傳輸層的厚度為0.1μm至5μm。

10.根據權利要求1所述的太陽能電池，所述有機空穴傳輸層為選自P3HT[聚（3-己基噻吩）]、P3AT[聚（3-烷基噻吩）]、P3OT[聚（3-辛基噻吩）]及PEDOT：PSS[聚（3,4-乙烯二氧噻吩）聚(苯乙烯磺酸鹽)]中的一種以上的物質。

11.根據權利要求1所述的太陽能電池，所述無機半導體為選自CdS、CdSe、CdTe、PbS、PbSe、Bi₂S₃、Bi₂Se₃、InP、InCuS₂、In（CuGa）Se₂、Sb₂S₃、Sb₂Se₃、SnS_x（1≤x≤2）、NiS、CoS、FeS_y（1≤y≤2）、In₂S₃/MoS/MoSe及它們的合金中的一種以上的物質。

12.根據權利要求1所述的太陽能電池，所述電子傳輸層為選自TiO₂、SnO₂、ZnO、WO₃及Nb₂O₅中的一種以上的物質。

13.根據權利要求1所述的太陽能電池，所述太陽能電池在100mW/cm²的光強度中的能量轉換效率（energy?conversion?efficiency）為5%以上。

14.根據權利要求1所述的太陽能電池，所述太陽能電池具有通過所述光吸收體產生的第1太陽光吸收光譜及通過所述有機光電物質產生的第2太陽光吸收光譜。

15.根據權利要求1所述的太陽能電池，所述光吸收體，其構成為：含有無機半導體納米粒子，吸收的太陽光光譜由所述無機半導體納米粒子的大小及分布控制。

16.根據權利要求13所述的太陽能電池，所述第1太陽光吸收光譜中吸收峰（peak）的中心波長為350nm至650nm，所述第2太陽光吸收光譜中吸收峰的中心波長為550nm至800nm。

17.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，所述空穴傳輸物質吸收0.5eV至3.5eV波長帶的太陽光。