[發明專利]基于Zn1?xCdxS固溶薄膜的鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法有效
| 申請號： | 201610383663.5 | 申請日： | 2016-06-01 |
| 公開（公告）號： | CN106025072B | 公開（公告）日： | 2018-03-20 |
| 發明（設計）人： | 劉江;廖成;梅軍;葉勤燕;何緒林 | 申請（專利權）人： | 中物院成都科學技術發展中心 |
| 主分類號： | H01L51/42 | 分類號： | H01L51/42;H01L51/48 |
| 代理公司： | 四川力久律師事務所51221 | 代理人： | 王蕓,熊曉果 |
| 地址： | 610200 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 zn sub cd 薄膜 鈣鈦礦 太陽能電池 及其 制備 方法 | ||
1.一種基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的鈣鈦礦太陽能電池，其結構包括基底層（1），和在基底層（1）上依次設置的：透明導電層（2）、電子傳輸層Zn1-xCdxS層（3）、鈣鈦礦層（4）、空穴傳輸層（5）和金屬電極層（6）。
2.根據權利要求1所述的一種基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述基底層（1）的材料為滿足耐溫在120℃以上且具有良好透光性的平整材料。
3.根據權利要求1所述的一種基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述透明導電層（2）的材料為氧化銦錫和摻氟氧化錫中的一種或兩種。
4.根據權利要求1所述的一種基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述電子傳輸層Zn1-xCd xS層（3）的厚度為30-500nm。
5.根據權利要求1所述的一種基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述電子傳輸層Zn1-xCdxS層（3）中的x=0.1~0.9。
6.根據權利要求5所述的一種基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述電子傳輸層Zn1-xCdxS層（3）中的x=0.4~0.7。
7.根據權利要求1所述的一種基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述鈣鈦礦層（4）的化學通式為ABX3結構；
其中A為甲胺基（CH3NH3+），甲咪基（HC(NH2)2+），Cs+陽離子或它們三種離子以一定比例混合而成；
B為二價Pb2+和Sn2+中的一種或兩種；
X為一價Cl-、Br-和I-中的一種或幾種；
所述鈣鈦礦層（4）的厚度為100-500nm。
8.根據權利要求1所述的一種基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述空穴傳輸層（5）的材料選自spiro-OMeTAD、P3HT、PEDOT:PSS、CuI、MoO3中的任意一種。
9.根據權利要求1所述的一種基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述空穴傳輸層的厚度為30-200nm。
10.根據權利要求1所述的一種基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述金屬電極層（6）的材料為金、銀、鋁和銅中的一種或幾種。
11.一種基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的鈣鈦礦太陽能電池制備工藝，包括以下步驟：
(1) 取覆蓋有透明導電層的基底，并清洗覆蓋有透明導電層的基底；
(2) 在透明導電層上制備電子傳輸層Zn1-xCdxS層，即Zn1-xCdxS固溶薄膜，制備方法為化學水浴沉積、磁控濺射沉積、熱蒸發法、原子層沉積和超聲噴霧熱分解法中的任意一種；
(3) 在Zn1-xCdxS固溶薄膜上制備鈣鈦礦層，制備方法為溶液旋涂、溶液噴涂、蒸發法中的任一種；
(4) 在鈣鈦礦層上制備空穴傳輸層，制備方法為溶液旋涂、溶液噴涂、蒸發法中的任一種；
(5) 在空穴傳輸層上采用蒸發法制備金屬電極層。
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H01L51-00 使用有機材料作有源部分或使用有機材料與其他材料的組合作有源部分的固態器件；專門適用于制造或處理這些器件或其部件的工藝方法或設備
H01L51-05 .專門適用于整流、放大、振蕩或切換且并具有至少一個電位躍變勢壘或表面勢壘的；具有至少一個電位躍變勢壘或表面勢壘的電容器或電阻器
H01L51-42 .專門適用于感應紅外線輻射、光、較短波長的電磁輻射或微粒輻射；專門適用于將這些輻射能轉換為電能，或者適用于通過這樣的輻射進行電能的控制
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