[發明專利]一種鈣鈦礦太陽電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201610318723.5
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN105789449B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 王文慶
• 申請（專利權）人: 西安穿越光電科技有限公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 北京艾皮專利代理有限公司 11777
• 代理人: 李德勝

1.一種鈣鈦礦太陽電池，其特征在于，該鈣鈦礦太陽電池包括導電玻璃，N型TiO₂緩沖層，鈣鈦礦光吸收層，復合空穴傳輸層和金屬電極，所述復合空穴傳輸層為乙酰丙酮銅和Spiro-OMeTAD復合層；其制備方法包括以下步驟：

(1)將導電玻璃用丙酮、乙醇、去離子水超聲20-60min，然后擦洗烘干待用；

(2)在室溫下，將20-40ml乙醇、10-20ml去離子水和2-5ml濃度為0.2-0.3mol/L的鹽酸配制成混合溶液A，將15-20ml鈦酸四丁酯、40-100ml乙醇、5-10ml乙酰丙酮配制成混合溶液B，并將混合溶液A逐滴加入到混合溶液B中，3000-5000rpm的轉速下攪拌2-6h得到TiO₂溶膠；

(3)將步驟(2)得到的TiO₂溶膠以2000-3000rpm的轉速旋涂到步驟(1)的導電玻璃上，然后放入馬弗爐中，燒結1-3h，得到厚度為30-50nm的N型TiO₂緩沖層；

(4)將步驟(3)制得的N型TiO₂緩沖層冷卻至室溫后，首先將30-50μl碘化鉛溶液滴在N型TiO₂緩沖層上，在3000-5000r/s下旋涂30s，然后再溫度為70-100℃下加熱30min；冷卻至室溫，再將80-100μl碘甲胺溶液噴涂于碘化鉛上，反應20-40s，然后在3500r/s下旋涂30s，最后在70-90℃下加熱30min，得到鈣鈦礦光吸收層；

(5)在鈣鈦礦光吸收層上旋涂乙酰丙酮銅前驅體溶液，在80-100℃下加熱結晶20min，冷卻至室溫，再旋涂20μl的Spiro-OMeTAD，得到復合空穴傳輸層；

(6)在空穴傳輸層上蒸鍍一層金屬電極，制得鈣鈦礦太陽電池。

2.如權利要求1所述的一種鈣鈦礦太陽電池，其特征在于，步驟(3)中，所述燒結的溫度為450-500℃。

3.如權利要求1所述的一種鈣鈦礦太陽電池，其特征在于，步驟(5)中，所述乙酰丙酮銅前驅體溶液的濃度為1.5-3mg/ml。

4.如權利要求1所述的一種鈣鈦礦太陽電池，其特征在于，步驟(5)中，所述乙酰丙酮銅前驅體溶液的旋涂的轉速為4500r/s，時間為30s。

5.如權利要求1所述的一種鈣鈦礦太陽電池，其特征在于，所述Spiro-OMeTAD溶液旋涂的轉速為4000r/s，時間為20s。

6.如權利要求1所述的一種鈣鈦礦太陽電池，其特征在于，步驟(4)中，旋涂碘化鉛溶液時，先將碘化鉛溶液滴在N型TiO₂緩沖層上，靜置30-60s后再旋涂，旋涂結束后靜置2-5min后再加熱。

7.如權利要求1所述的一種鈣鈦礦太陽電池，其特征在于，步驟(6)中，所述金屬電極為Au或Ag，金屬電極的厚度為50-100nm。