[發明專利]納米結構無機-有機異質結太陽能電池的制備方法

有效

• 申請號: 201180010271.X
• 申請日: 2011-02-18
• 公開（公告）號: CN102834929A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 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: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042
• 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

1.一種太陽能電池的制備方法，所述方法包括下述步驟：

a）涂布含有金屬氧化物粒子的漿體，進行熱處理，形成多孔性電子傳輸層（electron?transporting?layer）；

b）在所述多孔性電子傳輸層的金屬氧化物粒子表面形成無機半導體；及

c）在形成有所述無機半導體的多孔性電子傳輸層上浸漬含有下述化學式1的有機光電物質（organic?photovoltaic?material）的溶液，形成空穴傳輸層（hole?transporting?layer）；

（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中任一個為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所述的太陽能電池的制備方法，步驟b）的所述無機半導體為接于包含帶氣孔的表面的所述多孔性電子傳輸層的表面而形成的納米粒子。

3.根據權利要求1所述的太陽能電池的制備方法，進一步實施以下步驟：在實施步驟a）前，在第1電極上部形成金屬氧化物薄膜；以及在步驟c）之后，在所述空穴傳輸層上部形成第2電極。

4.根據權利要求1所述的太陽能電池制備方法，步驟b）用選自化學浴沉積法（CBD；chemical?bath?deposition?method）及連續離子層吸附反應法（SILAR；Successive?Ionic?Layer?Adsorption?and?Reaction?method）中的一種以上的方法實施。

5.根據權利要求1所述的太陽能電池的制備方法，所述無機半導體形成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所述的太陽能電池的制備方法，步驟a）中的所述涂布利用含有金屬氧化物粒子的漿體，用選自絲網印刷（screen?printing）、旋涂（Spin?coating）、棒式涂布（Barcoating）、凹版式涂布（Gravure?coating）、刮刀涂布（Blade?coating）及輥式涂布（Roll?coating）中的一種以上的方法實施。

7.根據權利要求1所述的太陽能電池的制備方法，所述空穴傳輸物質選自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。

8.根據權利要求1所述的太陽能電池的制備方法，步驟c）通過所述浸漬，用所述有機光電物質填充所述多孔性電子傳輸層的氣孔，所述被涂布的有機光電物質和所述無機半導體相接。

9.根據權利要求1所述的太陽能電池的制備方法，所述無機半導體選自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。

10.根據權利要求1所述的太陽能電池的制備方法，所述金屬氧化物粒子選自TiO₂、SnO₂、ZnO、WO₃及Nb₂O₅中的一種以上。

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

12.根據權利要求1所述的太陽能電池的制備方法，所述多孔性電子傳輸層的比表面積為10m²/g至100m²/g。