[發明專利]一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201911120172.1
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN110931646B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 朱煜劍
• 申請（專利權）人: 中茂綠能科技（西安）有限公司
• 主分類號: H10K71/12
• 分類號: H10K71/12;H10K30/15;H10K71/15;H10K71/16;H10K71/40
• 代理公司: 蘇州集律知識產權代理事務所(普通合伙) 32269
• 代理人: 任驍東

本發明涉及一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法，該方法包括以下步驟：在玻璃基底上形成多個呈矩陣排列的微米柱陣列，接著在所述玻璃基底上蒸鍍透明導電層；接著在所述透明導電層上制備Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;摻雜的SnOsubgt;2/subgt;電子傳輸層，接著在所述電子傳輸層上制備鈣鈦礦功能層，接著在所述鈣鈦礦功能層上制備空穴傳輸層，接著在所述空穴傳輸層上形成金屬電極。通過優化鈣鈦礦太陽能電池的結構以及具體的制備工藝，有效提高了其光電轉換效率。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，特別是涉及一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法。

背景技術

近期興起的鈣鈦礦太陽能電池具有效率高、成本低、低溫制備、制造工藝簡單、可形成柔性結構等優勢而引起人們的廣泛關注。近年來，鈣鈦礦太陽能電池的發展非常迅速，鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率也是節節攀升，進而使得該類型的太陽能電池成為領域內的研究重點以及研究熱點。如何優化鈣鈦礦太陽能電池的結構，以進一步提高鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率，成為了業界十分關注的問題。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：

1)提供一玻璃基底，在所述玻璃基底上形成多個呈矩陣排列的微米柱陣列，單個所述微米柱的直徑為300-600微米，單個所述微米柱的高度為3-6毫米，相鄰所述微米柱之間的間距為300-600微米。

2)接著在所述玻璃基底上蒸鍍透明導電層。

3)接著在所述透明導電層上制備電子傳輸層，所述制備電子傳輸層的具體步驟為：首先以轉速為3000-3500轉/分鐘旋涂Ti₃C₂摻雜的SnO₂膠體溶液，其中，所述Ti₃C₂摻雜的SnO₂膠體溶液中SnO₂膠體的質量濃度為1-1.8％，Ti₃C₂的質量濃度為0.1-0.2％，并進行退火處理；接著以轉速為4000-4500轉/分鐘旋涂Ti₃C₂摻雜的SnO₂膠體溶液，其中，所述Ti₃C₂摻雜的SnO₂膠體溶液中SnO₂膠體的質量濃度為0.8-1.5％，Ti₃C₂的質量濃度為0.06-0.12％，并進行退火處理；接著以轉速為5000-5500轉/分鐘旋涂Ti₃C₂摻雜的SnO₂膠體溶液，其中，所述Ti₃C₂摻雜的SnO₂膠體溶液中SnO₂膠體的質量濃度為0.3-0.9％，Ti₃C₂的質量濃度為0.02-0.05％，并進行退火處理，然后進行紫外臭氧處理20-40分鐘，以得到電子傳輸層。

4)接著在所述電子傳輸層上制備鈣鈦礦功能層，制備所述鈣鈦礦功能層的具體步驟為：首先以轉速為2000-3000轉/分鐘旋涂質量濃度為20-30％的鈣鈦礦前驅體溶液，并進行退火處理；接著以轉速為3500-4500轉/分鐘旋涂質量濃度為10-20％的鈣鈦礦前驅體溶液，并進行退火處理；接著以轉速為4500-5500轉/分鐘旋涂質量濃度為5-10％的鈣鈦礦前驅體溶液，并進行退火處理；接著以轉速為5500-6500轉/分鐘旋涂質量濃度為1-5％的鈣鈦礦前驅體溶液，并進行退火處理，以得到鈣鈦礦功能層。