[發明專利]一種氧化錫納米晶及其制備方法及太陽能電池制備方法

有效

• 申請號: 201811088876.0
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109354057B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 呂銀花;蔡冰;王鵬;張志群
• 申請（專利權）人: 鞍山七彩化學股份有限公司;四川省新材料研究中心
• 主分類號: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/42;H01L51/48;C01G19/02;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產權代理事務所(普通合伙) 51237
• 代理人: 李華;溫黎娟

本發明公開一種氧化錫納米晶制備方法，包括如下步驟：取反應原料加入(CH₂OH)₂中制成溶液，所述反應原料中包括SnCl₄·5H₂O或SnCl₂·2H₂O中的至少一種，所述溶液中Sn的摩爾濃度為0.1?3mol/L；使所述溶液中的反應原料反應生成白色沉淀；清洗所述白色沉淀并干燥，即得到氧化錫納米晶。本申請還提供一種基于該方法制備的氧化錫納米晶的太陽能電池制備方法，制備出的太陽能電池在低溫退火處理后即可具有較好的導電性能，具有較高的光電轉換效率。

技術領域

本發明涉及鈣鈦礦太陽能電池生產領域，具體涉及一種氧化錫納米晶及其制備方法及太陽能電池制備方法。

背景技術

平板鈣鈦礦電池因其結構簡單，制備成本低，有利于實現工業化等優點而越來越受到關注。理想的電子傳輸層是高效的平面鈣鈦礦電池的重要部分，在傳輸電子與抑制復合方面起到非常關鍵的作用，可以實現較高的Voc(開路電壓)和FF(填充因子)。

目前，在鈣鈦礦太陽能電池中最為常用的電子傳輸層為TiO₂；然而，它存在著導電性差、電子遷移率低的缺陷。為了提高其導電性能，通常需要，經過450℃以上的高溫退火，從而增加了太陽能電池器件的制備成本和工藝難度，同時也限制了其在柔性等器件中的應用。此外，由于TiO₂在紫外光的長時間照射下，電子會被局限在TiO₂的深缺陷能級中，與電池內部的空穴復合，造成電池性能的衰減，阻礙了鈣鈦礦電池的實際應用。

發明內容

鑒于此，本申請提供一種氧化錫納米晶及其制備方法，通過配制出特定比例Sn離子的(CH₂OH)₂溶液，調節pH值后再加熱反應生成沉淀，制備出結晶性能優良的氧化錫納米晶。操作簡單，重復性好，易于進行大規模生產制備。本申請還提供一種基于該氧化錫納米晶制備方法的太陽能電池制備方法，制得的太陽能電池在低溫退火處理后即可具有較好的導電性能，提高了太陽能電池的光電轉換效率。

本發明提供的技術方案是一種氧化錫納米晶的制備方法，包括如下步驟：

取反應原料加入到(CH₂OH)₂中制成溶液，所述反應原料包括：SnCl₄·5H₂O、SnCl₂·2H₂O、C₄H₆O₄Sn和C₈H₁₂O₈Sn中的至少一種，所述溶液中Sn離子的摩爾濃度為0.1-3mol/L；

使所述溶液中的反應原料反應生成膠體溶液；

離心清洗所述膠體溶液后得到的沉淀，即為氧化錫納米晶。

優選的，使所述溶液中的反應原料反應生成膠體溶液步驟包括：

調節溶液的pH值至7-10；

使溶液在60-190℃的溫度中反應10-90分鐘。

優選的，所述調節溶液的pH值至7-10步驟包括采用冰醋酸和氨水調節溶液的pH值，所述冰醋酸中的CH₃COOH和氨水中的NH₃·H₂O的摩爾比為1:1.5至1:5。

優選的，所述清洗膠體溶液并干燥步驟包括：

a.在反應后的膠體溶液中加入清洗劑并充分混合；

b.將混合后的溶液以2000-10000r/min的轉速離心5-20分鐘；

c.移除離心后的上層溶液，保留下層沉淀；