[發(fā)明專利]鋅摻雜氧化鎳空穴傳輸層反置鈣鈦礦太陽能電池及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711156113.0
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN108063186A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬興興;曹丙強
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務(wù)所 37218
• 代理人: 李桂存

1.一種鋅摻雜氧化鎳空穴傳輸層反置高效鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于采用以下制備方法制成：（1）、以FTO玻璃作為窗口層進行部分刻蝕；（2）、制備鋅摻雜氧化鎳空穴傳輸層；（3）、制備鈣鈦礦體異質(zhì)結(jié)薄膜；（4）、在鈣鈦礦層上制備電子傳輸層；（5）、在電子傳輸層上制備電極修飾層；（6）、在電極修飾層上制備金屬電極，從而獲得太陽能電池；

所述鋅摻雜氧化鎳空穴傳輸層是采用以下方法制成：將硝酸鋅與硝酸鎳按比例混合于乙二胺和乙二醇的混合溶劑中，制成混合前驅(qū)液，然后置于磁力攪拌器上攪拌十二個小時，過濾后得到澄清液，然后旋涂澄清液40s于氟摻雜氧化錫玻璃（FTO玻璃）基板，最后把所得基板放到快速退火爐里400℃退火3600s，得到鋅摻雜氧化鎳空穴傳輸層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反置鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述硝酸鋅與硝酸鎳的摩爾比為3-7:97-93，乙二胺和乙二醇的體積比為1:10，硝酸鋅與硝酸鎳在混合溶劑中的濃度為1M。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反置鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述FTO玻璃的厚度為300nm；鋅摻雜氧化鎳空穴傳輸層的厚度為30nm；鈣鈦礦體異質(zhì)結(jié)薄膜的厚度為250nm；電子傳輸層的厚度為30nm；電極修飾層的厚度為10nm；金屬電極的厚度為60nm。

4.一種權(quán)利要求1所述的鋅摻雜氧化鎳空穴傳輸層反置鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于采用以下步驟：

（1）將FTO透明導電玻璃切成1.6cm的長條，接著貼上1cm寬的膠帶，然后用鋅粉和濃鹽酸與水體積比為1:5的稀鹽酸刻蝕15分鐘，用稀鹽酸清洗殘余的鋅粉，把刻蝕好的玻璃切成1.6×1.7cm長方形，用堿液超聲清洗30-60 min，再用酒精超聲清洗30-60 min，最后用去離子水超聲清洗10-30 min，放入烘干箱干燥以備用；

（2）將硝酸鋅與硝酸鎳按比例混合于乙二胺和乙二醇的混合溶劑中，然后將混合前驅(qū)液置于磁力攪拌器上攪拌十二個小時，過濾后得到澄清液，然后旋涂硝酸鋅和硝酸鎳混合前驅(qū)體溶液40s于氟摻雜氧化錫玻璃（FTO玻璃）基板，最后把所得基板放到快速退火爐里400℃退火3600s得到鋅摻雜氧化鎳空穴傳輸層；

（3）把醋酸鉛和碘甲胺溶于N,N-二甲基甲酰胺溶劑中，然后置于磁力攪拌器上攪拌30min得到鈣鈦礦前驅(qū)體溶液，然后旋涂前驅(qū)液并100℃退火10分鐘得到鈣鈦礦吸光層；

（4）在手套箱中旋涂濃度為15-20mg/ml的PCBM的氯苯溶液，最后旋涂BCP（浴銅靈）的乙醇溶液，將制備好的樣品取出，用真空熱蒸發(fā)鍍膜儀蒸鍍金屬電極。