[發(fā)明專利]一種全溶液法制備的高效低成本銅銦鎵硒/鈣鈦礦雙結(jié)太陽能光電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410280657.8
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104022225A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢磊;章婷;楊一行;謝承智;劉德昂;馮宗寶
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州瑞晟納米科技有限公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
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1.一種新型的基于全溶液法制的銅銦鎵硒/鈣鈦礦雙結(jié)太陽能電池，其特征在于，其包括：?

金屬背電極；?

銅銦鎵硒吸收層；?

緩沖層，該緩沖層和銅銦鎵硒層形成有效的PN結(jié)，可有效起到分離激子和傳輸電子的作用；?

窗口層，該窗口層采用納米材料，可利用溶液法進行薄膜制備；中間復(fù)合層，該復(fù)合層采n型材料和p型材料的雙層結(jié)構(gòu)，可高效復(fù)合注入的電子空穴對；?

P型傳輸層；?

鈣鈦礦吸收層；?

N型傳輸層；?

透明電極。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙結(jié)高效太陽能光電池，其特征在于：所述金屬導(dǎo)電薄膜選用鎳、鋁、金、銀、銅、鈦、鉻,鉬中的一種或多種但不局限于此，厚度在20-2000納米之間。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙結(jié)高效太陽能光電池，其特征在于：所述CIGS活性層通過溶液法制作在導(dǎo)電襯底上，厚度為0.1-10微米，最后在200-1000度的環(huán)境下高溫退火形成CIGS的連續(xù)膜。?

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙結(jié)高效太陽能光電池的制備方法，其?特征在于：所述CIGS制備的溶液法包括旋涂法，噴涂法,糟模法。?

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙結(jié)太陽能光電池的制備方法，其特征在于：緩沖層采用CBD，溶膠凝膠或者納米溶液的方法在CIGS活性層上制備硫化鎘，硫化鋅，硫化鋅等n型半導(dǎo)體材料但不局限于此，形成pn結(jié)，厚度為10-200納米，使光生激子解離和輸出。?

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙結(jié)太陽能光電池的制備方法，其特征在于：所述窗口層的材料采用噴涂/旋涂/打印法將氧化鋅納米顆粒或者溶膠-凝膠溶液制作在n型半導(dǎo)體襯底上，厚度為10-1000納米，最后在20-1000度的環(huán)境下高溫退火，形成致密的ZnO薄膜。?

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙結(jié)太陽能光電池的制備方法，其特征在于：所述中間復(fù)合層的材料采用噴涂/旋涂/打印法將n型和p型半導(dǎo)體材料制備襯底上，其中n型材料選用LiF,CsCO3,CsF，氧化鋅，氧化鈦等但不限于此，厚度為1-100納米，p型材料選用PEDOT，NiO,V2O5,MoO3和WO3等但不限于此，厚度為1-100納米。?

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙結(jié)高效太陽能光電池，其特征在于：所述空穴傳輸層厚度在20－200nm之間，為氧化鉬、p型氧化鋅和氧化鈦，以及p型聚合物，比如poly-TPD，PVK,MEHPPV,TFB,PEDOT和它們的衍生物等和p型小分子材料，?比如TPD，NPB和它們的衍生物等但不局限于此。?

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙結(jié)高效太陽能光電池，其特征在于：所述鈣鈦礦吸收層厚度在20－2000nm之間。?

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙結(jié)太陽能光電池，其特征在于：其選用電子傳輸材料，厚度在20－200nm之間，為氧化鋅和氧化鈦，硫化鎘，硫化鋅等n型半導(dǎo)體，以及n型聚合物，比如F8BT，PCBM和它們的衍生物等和n型小分子材料，比如ALQ，BCP，C60，C70和它們的衍生物等，以及前述電子傳輸材料的雙層或者復(fù)合結(jié)構(gòu)但不局限于此。?

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙結(jié)太陽能光電池，其特征在于：透明導(dǎo)電襯底為氧化銦錫薄膜或摻鋁、鎵、鎘的氧化鋅薄膜但不局限于此，厚度在20-2000納米之間。?

12.一種全溶液法制備的高效銅銦鎵硒/鈣鈦礦雙結(jié)太陽能光電池的制備方法，其特征在于，首先利用溶液法來制備所有的功能層，容易規(guī)模化生產(chǎn)，并且可以顯著降低生產(chǎn)成本。其次可以通過調(diào)節(jié)銅銦鎵硒的帶寬以配合鈣鈦礦的吸收光譜，從而達到太陽光的最優(yōu)吸收效率。?