[發(fā)明專利]一種全噴涂鈣鈦礦太陽能電池制備方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810232410.7
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN108511610B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱同波;文貴華;張繼遠(yuǎn);葉金花;劉建國;吳聰萍;鄒志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)昆山創(chuàng)新研究院;昆山桑萊特新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L51/48
• 分類號(hào): H01L51/48;B05B5/08;B05D1/04
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種全噴涂鈣鈦礦太陽能電池制備方法，包括水平設(shè)置的加熱平臺(tái)、垂直于加熱平臺(tái)設(shè)置的靜電場、平行于加熱平臺(tái)的交變電場以及設(shè)置于加熱平臺(tái)底部的震動(dòng)裝置；其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

將導(dǎo)電基底置于加熱平臺(tái)上，開啟垂直于加熱平臺(tái)的靜電場，在導(dǎo)電基底上表面依序進(jìn)行電子傳輸層漿料靜電噴涂及燒結(jié)、介孔層漿料靜電噴涂及燒結(jié)、間隔層漿料靜電噴涂及燒結(jié)、碳層漿料靜電噴涂及燒結(jié)，依次制備電子傳輸層、介孔層、間隔層和碳層；

對上述導(dǎo)電基底進(jìn)行鈣鈦礦前驅(qū)液靜電噴涂，在靜電場和重力作用下使鈣鈦礦前驅(qū)液滲入介孔層和間隔層，即制得鈣鈦礦太陽能電池；

所述制備方法還包括：在各漿料靜電噴涂之后燒結(jié)之前，同時(shí)開啟平行于加熱平臺(tái)的交變電場及震動(dòng)裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全噴涂鈣鈦礦太陽能電池制備方法，其特征在于，制備電子傳輸層的具體方法如下：

將霧化后的電子傳輸層漿料靜電噴涂于導(dǎo)電基底上；

將平行于加熱平臺(tái)的兩組交變電場的最高強(qiáng)度調(diào)節(jié)為20~500V/cm，頻率調(diào)節(jié)為50~400Hz，開啟調(diào)節(jié)到位的交變電場同時(shí)對噴涂電子傳輸層漿料的導(dǎo)電基底進(jìn)行機(jī)械震動(dòng)處理，保持10~60s后關(guān)閉；

將垂直于加熱平臺(tái)的靜電場的最高強(qiáng)度調(diào)節(jié)為300~1000V/cm，開啟調(diào)節(jié)到位的靜電場，控制加熱平臺(tái)的表面溫度為300~500℃，對噴涂電子傳輸層漿料的導(dǎo)電基底燒結(jié)30~120min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全噴涂鈣鈦礦太陽能電池制備方法，其特征在于，靜電噴涂介孔層漿料、間隔層漿料和碳層漿料后需分別進(jìn)行如下處理：

將平行于加熱平臺(tái)的兩組交變電場的最高強(qiáng)度調(diào)節(jié)為200~1000V/cm，頻率調(diào)節(jié)為50~400Hz，開啟調(diào)節(jié)到位的交變電場同時(shí)對噴涂漿料后的功能層進(jìn)行機(jī)械震動(dòng)處理，保持10~60s后關(guān)閉；

將垂直于加熱平臺(tái)的靜電場的最高強(qiáng)度調(diào)節(jié)為300~1000V/cm，開啟調(diào)節(jié)到位的靜電場，控制加熱平臺(tái)的表面溫度為200~600℃，對噴涂漿料后的功能層燒結(jié)30~120min。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全噴涂鈣鈦礦太陽能電池制備方法，其特征在于，噴涂鈣鈦礦前驅(qū)液后需進(jìn)行如下處理：

將平行于加熱平臺(tái)的兩組交變電場的最高強(qiáng)度調(diào)節(jié)為20~1000V/cm，頻率調(diào)節(jié)為50~100Hz，開啟調(diào)節(jié)到位的交變電場對噴涂鈣鈦礦前驅(qū)液后的導(dǎo)電基底進(jìn)行機(jī)械震動(dòng)處理，保持10~60s后關(guān)閉；

調(diào)節(jié)垂直于加熱平臺(tái)的靜電場強(qiáng)度為500~2000 V/cm，開啟調(diào)節(jié)到位的靜電場，室溫靜置10-20min，然后控制加熱平臺(tái)的表面溫度為30~100℃，對噴涂鈣鈦礦前驅(qū)液后的導(dǎo)電基底燒結(jié)30~120min。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全噴涂鈣鈦礦太陽能電池制備方法，其特征在于，電子傳輸層漿料靜電噴涂前需對導(dǎo)電基底進(jìn)行預(yù)處理，具體方法為：

采用去離子水、丙酮、乙醇進(jìn)行超聲清洗，采用氮?dú)獯蹈珊筮M(jìn)行UVO處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全噴涂鈣鈦礦太陽能電池制備方法，其特征在于，所述電子傳輸層漿料固含量為0.5-3%，主體成分為二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化鈮、錫酸鋇中的一種或多種混合物、所述介孔層漿料固含量為3-10%，主體成分為二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化鈮、錫酸鋇中的一種或多種混合物；所述間隔層漿料為固含量3-10%，主體成分為氧化鋯、二氧化硅、氧化鋁、氧化銦、氧化鎵、硫化鎘中的一種或多種混合物；所述碳層漿料固含量為3-10%，主體成分為炭黑、石墨、石墨烯、碳納米管中的一種或多種混合物；所述鈣鈦礦以鈣鈦礦結(jié)構(gòu)ABX₃的晶體作為主體，其中A 為CH ₃NH₃⁺，B 為Pb₂⁺，X 為I^-、Br^-或Cl ^-中的一種或多種，鈣鈦礦前驅(qū)液固含量為5-30%。