[發明專利]一種基于熔融法制備太陽能電池吸光層的方法及其應用

有效

• 申請號: 201810313355.4
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN110350093B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 韓宏偉;胡玥;吳佳汶;管焱俊
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種基于熔融法制備太陽能電池吸光層的方法，其特征在于，包括：

(1)在襯底上依次制備透明導電層、電荷傳輸層、絕緣層和碳對電極層；

(2)將半導體吸光材料均勻分散在碳對電極層表面后，通過加熱使得半導體吸光材料達到熔點熔化，進而依次滲透進入碳對電極層、絕緣層和電荷傳輸層，將含有半導體吸光材料的電荷傳輸層作為太陽能電池的吸光層；

所述半導體吸光材料的熔點小于450℃，所述電荷傳輸層為TiO₂納米晶膜、ZnO納米晶膜、BaSnO₃納米晶膜或者SnO₂納米晶膜。

2.如權利要求1所述的一種基于熔融法制備太陽能電池吸光層的方法，其特征在于，所述半導體吸光材料為非金屬單質或者鈣鈦礦基材料，所述非金屬單質包括硒和碲，所述鈣鈦礦基材料包括(RNH₃)₂M_nX_3n+1、A₂M_nX_3n+1和(A1)_x(A2)_1-xM(X1)_y(X2)_3-y，其中，R為CH₃、CH₃CH₂、CH₃CH₂CH₂、CH₃CH₂CH₂CH₂或者C_nH_2n+1，A、A1和A2為CH₃ NH₃、PEA、2-F-PEA、3-F-PEA、4-F-PEA、5FPEA、2-BrPEA、4-BrPEA、3-ClPEA、4-ClPEA、2,4-ClPEA、NEA、β-Me-PEA、R-β-Me-PEA、S-β-Me-PEA、3-MeO-PEA、4-MeO-PEA中的一種或多種，M為Pb、Sn、Ge、Bi或者Sb，X、X1和X2為Cl、Br或者I，0≤x≤1，0≤y≤3。

3.如權利要求1所述的一種基于熔融法制備太陽能電池吸光層的方法，其特征在于，所述步驟(2)還包括：將半導體吸光材料置于碳對電極層表面，用載玻片把半導體吸光材料壓平，使得半導體吸光材料均勻分散在碳對電極層表面，然后進行加熱處理。

4.如權利要求1所述的一種基于熔融法制備太陽能電池吸光層的方法，其特征在于，所述步驟(2)還包括：將半導體吸光材料置于碳對電極層表面，并貼上一層厚度為6μm-10μm的Kapton高溫膠帶，使得半導體吸光材料均勻分散在碳對電極層表面，然后進行加熱處理。

5.一種基于熔融法制備太陽能電池吸光層的方法，其特征在于，包括：

(1)在襯底上依次制備透明導電層、電荷傳輸層、絕緣層和碳對電極層；

(2)將半導體吸光材料溶解在溶劑中，滴涂到碳對電極層表面，進而依次滲透進入碳對電極層、絕緣層和電荷傳輸層，待溶劑蒸發完全后，通過加熱使得半導體吸光材料達到熔點熔化，使其重新在碳對電極層、絕緣層和電荷傳輸層中分散，將含有半導體吸光材料的電荷傳輸層作為太陽能電池的吸光層；

所述溶劑為水、乙醇、GBL、DMF、DMSO、水合肼、乙二硫醇、乙二胺中的一種或多種，所述半導體吸光材料的熔點小于450℃。