[發明專利]鈣鈦礦基薄膜太陽電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201410203488.8
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN104009159B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 孟慶波;楊月勇;肖俊彥;衛會云;李冬梅;羅艷紅;吳會覺
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙)11391
• 代理人: 范曉斌,郭海彬

1.一種鈣鈦礦基薄膜太陽電池，包括：

透明襯底；

在所述透明襯底上形成的透明導電層；

在所述透明導電層上形成的且為半導體材料的致密層；

在所述致密層上形成的吸光層，所述吸光層由具有鈣鈦礦結構的有機金屬半導體吸光材料形成；以及

在所述吸光層上形成的且為非多孔的導電碳材料的對電極層；所述對電極層無需燒結且對電極層中無明顯的所述有機金屬半導體吸光材料；所述對電極層為將一定比例的導電碳材料和粘結劑加入分散劑后制成的對電極漿料，經涂覆后室溫干燥或略高于室溫烘干制備，所述導電碳材料為石墨、炭黑、碳納米管、石墨烯中的一種或多種；所述分散劑為非極性有機溶劑，所述粘結劑為能溶于所述分散劑的高分子材料。

2.根據權利要求1所述的鈣鈦礦基薄膜太陽電池，其特征在于，所述吸光層的厚度在20-500nm之間。

3.根據權利要求2所述的鈣鈦礦基薄膜太陽電池，其特征在于，所述吸光層的厚度在60-200nm之間。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的鈣鈦礦基薄膜太陽電池，其特征在于，還包括空穴傳輸層，形成在所述吸光層與所述對電極層之間。

5.根據權利要求1所述的鈣鈦礦基薄膜太陽電池，其特征在于，還包括引出電極，形成在所述對電極層上。

6.一種制備鈣鈦礦基薄膜太陽電池的方法，包括：

提供表面具有透明導電層的透明襯底；

在所述透明導電層上形成半導體材料的致密層；

在所述致密層上形成吸光層，所述吸光層由具有鈣鈦礦結構的有機金屬半導體吸光材料形成；以及

在所述吸光層上形成非多孔的導電碳材料的對電極層；所述對電極層無需燒結，使得所述對電極層中無明顯的所述有機金屬半導體吸光材料；所述對電極層為將一定比例的導電碳材料和粘結劑加入分散劑后制成的對電極漿料，經涂覆后室溫干燥或略高于室溫烘干制備，所述導電碳材料為石墨、炭黑、碳納米管、石墨烯中的一種或多種；所述分散劑為非極性有機溶劑，所述粘結劑為能溶于所述分散劑的高分子材料。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，還包括在所述吸光層上形成空穴傳輸層，所述對電極層形成在所述空穴傳輸層上。

8.根據權利要求6或7所述的方法，其特征在于，還包括在所述對電極層上形成引出電極。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，

將所述導電碳材料和粘結劑加入分散劑中形成均勻分散的對電極漿料，將所述對電極漿料涂覆在所述吸光層上，經干燥形成所述對電極層，

其中，所述分散劑為非極性有機溶劑。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述非極性有機溶劑選自苯、甲苯、氯苯、四氯化碳、乙酸乙酯、石油醚、高級脂肪烴、高碳醇中的一種或多種；所述粘結劑為能溶于所述分散劑的高分子材料。

11.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，

采用選自攪拌法、超聲法、研磨法、球磨法中的一種或多種將所述導電碳材料和粘結劑均勻分散在所述分散劑中形成所述對電極漿料；和/或

采用選自刮涂法、噴涂法、絲網印刷法、擠涂法中的一種將所述對電極漿料涂覆在所述吸光層上。