[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: 201410204091.0
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN104022222B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 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且為半導體材料的多孔支架層，所述多孔支架層內部的孔隙中填充有鈣鈦礦結構的有機金屬半導體吸光材料；

由所述有機金屬半導體吸光材料在所述多孔支架層上形成的加蓋層；以及

導電碳材料的對電極層；

其中，在不存在空穴傳輸層的情況下，所述對電極層直接形成在所述加蓋層上；在存在所述空穴傳輸層的情況下，所述空穴傳輸層形成在所述加蓋層與所述對電極層之間，所述對電極層直接形成在所述空穴傳輸層上；

其中，所述對電極層為非多孔形式。

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，所述對電極層中無明顯的所述有機金屬半導體吸光材料的存在。

3.根據權利要求1-2中任一項所述的鈣鈦礦基薄膜太陽電池，其特征在于，還包括引出電極，形成在所述對電極層上。

4.一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半導體材料的多孔支架層；

將具有鈣鈦礦結構的有機金屬半導體吸光材料填充到所述多孔支架層內部的孔隙中，所述有機金屬半導體吸光材料填充到所述多孔支架層內部的孔隙中的過程中在所述多孔支架層的表面沉積形成一加蓋層；以及

在所述加蓋層上形成導電碳材料的對電極層，所述對電極層為非多孔形式。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，還包括在所述加蓋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。

6.根據權利要求4或5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。

7.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加蓋層上，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；所述粘結劑為能溶于所述分散劑的高分子材料。

8.根據權利要求7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。

9.根據權利要求8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加蓋層上。