[發(fā)明專利]一種平面結鈣鈦礦太陽能電池及其制作方法

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• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106876591A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 云大欽;楊成武;張彬彬;周雅清
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 張松亭,姜謐

1.一種平面結鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：包括依次層疊設置的襯底、二氧化鈦層、鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層和銀電極層，其中，所述二氧化鈦層為致密的層狀結構。

2.如權利要求1所述的一種平面結鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述鈣鈦礦吸光層和所述空穴傳輸層均為致密的平面層結構。

3.如權利要求1或2所述的一種平面結鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：

所述二氧化鈦層的制作方法包括如下步驟：

(1)將金屬有機鈦鹽和有機醇溶劑混合成前軀體溶液，在50～95℃及pH＝1～6的酸性溶液中反應得到二氧化鈦納米膠液；所述金屬有機鈦鹽為叔丁醇鈦、異丙醇鈦、乙酰丙酮氧鈦、雙(乙酰丙酮基)二異基鈦酸酯或四氯化鈦；

(2)在清洗后的襯底上旋涂至少一層所述二氧化鈦納米膠液以形成致密的層狀結構的二氧化鈦層，所述的二氧化鈦層的厚度為10～100nm；

所述鈣鈦礦吸光層中的鈣鈦礦化合物為甲脒碘化鉛鈣鈦礦材料。

4.如權利要求1或2所述的一種平面結鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述鈣鈦礦吸光層的厚度為400～800nm。

5.如權利要求1或2所述的一種平面結鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述空穴傳輸層的材料為2，2′，7，7′-四[N，N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9′-螺二芴。

6.如權利要求1或2所述的一種平面結鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述銀電極層的厚度為80～300nm。

7.一種平面結鈣鈦礦太陽能電池的制作方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)將金屬有機鈦鹽和有機醇溶劑混合成前軀體溶液，在50～95℃及pH＝1～6的酸性溶液中反應得到二氧化鈦納米膠液；所述金屬有機鈦鹽為叔丁醇鈦、異丙醇鈦、乙酰丙酮氧鈦、雙(乙酰丙酮基)二異基鈦酸酯或四氯化鈦；

(2)在清洗后的襯底上旋涂至少一層上述二氧化鈦納米膠液以形成致密的層狀結構的二氧化鈦層；

(3)在上述二氧化鈦層上再依次旋涂PbI₂和甲脒溶液，在80～120℃溫度下反應10～120min形成甲脒碘化鉛鈣鈦礦吸光層；

(4)在上述鈣鈦礦吸光層上旋涂空穴傳輸材料，形成空穴傳輸層；

(5)在上述空穴傳輸層上進行真空蒸鍍，形成銀電極層。

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中的酸性溶液為鹽酸、鹽酸鹽、硝酸、硝酸鹽、硫酸、硫酸鹽、醋酸和醋酸鹽中的至少一種的水溶液。

9.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述的二氧化鈦層的厚度為10～100nm。

10.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述鈣鈦礦吸光層的厚度為400～800nm。

11.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述空穴傳輸材料為2，2′，7，7′-四[N，N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9′-螺二芴。

12.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述銀電極層的厚度為80～300nm。