[發(fā)明專利]鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的電子傳輸層的形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810697255.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN110660921B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓宏偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北萬(wàn)度光能有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L51/48
• 分類號(hào): H01L51/48;H01L51/46
• 代理公司: 北京悅成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11527
• 代理人: 樊耀峰

本發(fā)明公開了一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的電子傳輸層的形成方法，包括：(1)將基板的電極面進(jìn)行第一紫外臭氧處理，得到承印基板；(2)通過(guò)絲網(wǎng)印刷技術(shù)將介孔二氧化鈦漿料沉積至所述承印基板上，形成介孔二氧化鈦濕膜；(3)將帶有所述介孔二氧化鈦濕膜的基板再次進(jìn)行第二紫外臭氧處理，烘干，燒結(jié)，得到介孔二氧化鈦電子傳輸層。本發(fā)明的形成方法能夠形成超薄的高質(zhì)量大面積介孔二氧化鈦薄膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的電子傳輸層的形成方法。

背景技術(shù)

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池憑借其高的光電轉(zhuǎn)換效率和低廉的材料成本的優(yōu)勢(shì)一直受到廣泛關(guān)注，被認(rèn)為是可以取代晶硅太陽(yáng)能電池的下一代新型太陽(yáng)能電池。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)呈多樣化發(fā)展，但是無(wú)論哪種結(jié)構(gòu)都離不開電子傳輸層，目前應(yīng)用最成熟、效能最穩(wěn)定的電子傳輸層材料是介孔二氧化鈦，其薄膜制備工藝簡(jiǎn)單清潔無(wú)污染。

大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)與制備是實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的產(chǎn)業(yè)化的前提，然而，網(wǎng)紗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、目數(shù)較低且價(jià)格低廉的網(wǎng)版由于受到開口率和絲徑的限制，一般在絲網(wǎng)印刷中用于厚膜印刷領(lǐng)域，微米級(jí)膜厚尺度遠(yuǎn)大于載流子擴(kuò)散的平均自由程，不利于載流子的分離和收集；同時(shí)，電子傳輸層厚度過(guò)大并不利于介觀鈣鈦礦太陽(yáng)能電池制備工藝中鈣鈦礦溶液的填充。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的電子傳輸層的形成方法，該方法能夠通過(guò)絲網(wǎng)印刷技術(shù)制得超薄電子傳輸層。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供大面積超薄電子傳輸層的形成方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的電子傳輸層的形成方法，包括如下步驟：

(1)將基板的電極面進(jìn)行第一紫外臭氧處理，得到承印基板；

(2)通過(guò)絲網(wǎng)印刷技術(shù)將介孔二氧化鈦漿料沉積至所述承印基板上，形成介孔二氧化鈦濕膜；

其中，所述絲網(wǎng)印刷技術(shù)采用的網(wǎng)版的目數(shù)在130～180目，張力為20～25N/cm，開口率為42～48％；所述網(wǎng)版與承印基板的距離為1.5～2.5mm；采用的印刷刮刀包括刮刀架和安裝在刮刀架上的膠條，所述膠條的肖氏硬度為75～85肖爾，且膠條超出刮刀架的高度為1.5～2cm；膠條與承印基板的角度為60～75度；刮刀印刷速度為25～120mm/s，刮刀印刷壓力為5～8.5kgf；

(3)將帶有所述介孔二氧化鈦濕膜的基板進(jìn)行第二紫外臭氧處理，烘干，燒結(jié)，得到介孔二氧化鈦電子傳輸層。

根據(jù)本發(fā)明的形成方法，優(yōu)選地，步驟(1)中，所述的第一紫外臭氧處理為紫外臭氧清洗處理，紫外光的波長(zhǎng)為185～265nm，臭氧濃度為40～55vol％，清洗頻率為45～60Hz，清洗時(shí)間為5～20min。紫外光的波長(zhǎng)可以為185～265nm；優(yōu)選地，紫外光的波長(zhǎng)為185nm和/或254nm。臭氧濃度可以為40～55vol％，優(yōu)選為45～50vol％；清洗頻率可以為45～60Hz，優(yōu)選為50Hz；清洗時(shí)間可以為5～20min，優(yōu)選為5～10min。基板的電極面經(jīng)過(guò)上述處理后，有利于實(shí)現(xiàn)介孔二氧化鈦漿料的良好浸潤(rùn)和鋪展。根據(jù)本發(fā)明的形成方法，優(yōu)選地，步驟(1)中，所述紫外光的波長(zhǎng)為185nm和254nm。

步驟(1)中，所述基板的材質(zhì)可以是單晶硅、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃中的任一種。本發(fā)明的形成方法適用的基板的面積不限，但對(duì)于大面積基板仍能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的超薄印刷。本發(fā)明中，所述基板的寬度可以為100～260mm，優(yōu)選為150～250mm；所述基板的長(zhǎng)度可以為100～320mm，優(yōu)選為180～300mm。根據(jù)本發(fā)明的形成方法，優(yōu)選地，步驟(1)中，所述基板的材質(zhì)選自玻璃、單晶硅、聚甲基丙烯酸甲酯中的任一種，且所述基板的寬度為150～250mm，長(zhǎng)度為180～300mm。