[發明專利]一種適于生產的低成本高穩定性太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201710085148.3
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106601833A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 鎮江皮埃納米科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/042;H01L31/073;H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種適于生產的低成本高穩定性太陽能電池及其制備方法，該電池包括依次層疊的透光／透明電極層、吸光層、電子吸收層、空穴傳輸層和頂電極，其中: 所述吸光層為具有鈣鈦礦結構的材料；所述電子吸收層是由富勒烯衍生物構成；所述空穴傳輸層由三元氧化物構成，所述頂電極由導電性能良好的材料構成。

2.一種如權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述空穴傳輸層由Ti、Nb、O三種元素構成，且Nb／Ti的摩爾比介于1:30與1：10之間。

3.一種如權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述吸光層厚度在20-100nm之間，所述電子吸收層厚度在30-150nm之間，所述頂電極厚度在50-300nm之間。

4.一種如權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，其制備方法包含以下步驟：

1）采用導電玻璃作為透光／透明電極層； ?

2）制備吸光層：

a． 配制PbI2溶液， PbI2的濃度為0.5-3.0Mol/L， 溶劑為二甲基甲酰胺；

b．配制 CH3NH3I溶液：濃度5-10mg/mL， 溶劑為異丙醇；

采用溶液法原位合成鈣鈦礦材料：先在電極層上旋涂PbI2溶液，烘干后放入CH3NH3I 溶液中浸泡生長出鈣鈦礦材料，得到鈣鈦礦吸光層；然后在5個大氣壓的作用下進行壓片處理；通過控制PbI2與CH3NH3I反應溶液的濃度，控制鈣鈦礦的形貌與厚度，厚度控制在20-100nm之間；

3）制備電子吸收層：

采用富勒烯衍生物的氯苯溶液旋涂于吸光層，烘干，得到電子吸收層，控制溶液的濃度與涂布厚度，使電子吸收層的厚度在30-150nm之間；最后在5個大氣壓的作用下進行壓片處理；

4）制備空穴傳輸層：

將異丙氧基鈦（或雙 ( 乙酰丙酮基 ) 二異丙基鈦酸酯前驅體溶液）與乙醇鈮的混合，攪拌均勻，旋涂于電子吸收層上；

5）頂電極的制備：

采用真空熱蒸鍍、噴涂、沉積等方法，在器件上表面蒸鍍50-300nm的導電金屬層或碳層。

5.如權利要求 1 所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，透明電極的材料為透明且能導電的材料組成，包括但不限于銦錫氧化物(ITO，Indium Tin Oxides)、氟錫氧化物(FTO，fluorine doped tin oxide)、鋁鋅氧化物 (AZO，aluminium-doped zinc oxide)等透明電極材料。

6.如權利要求 1 所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦結構光伏材料為 ABX3 型晶體結構的有機無機雜化鈣鈦礦； 其中，B為鉛、錫、銻，X為鹵素。

7.如權利要求 1 所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，電子吸收層為富勒烯的衍生物，包含但不限于PCBM、PC71BM。

8.如權利要求 1 所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述頂電極為金屬電極或碳材料電極。