[發(fā)明專利]一種采用溴化銫襯底制備鈷摻雜鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911365105.6
• 申請(qǐng)日: 2019-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN111106207B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 諸躍進(jìn);王晨陽(yáng);龍涌金;張京;胡子陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;H01L31/032;H01L31/0392
• 代理公司: 杭州五洲普華專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33260
• 代理人: 丁少華

本發(fā)明公開了一種采用溴化銫襯底制備鈷摻雜鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的方法，包括以下步驟，在導(dǎo)電玻璃層的表面旋涂電子傳輸層，配置溴化銫溶液，旋涂至電子傳輸層表面，以形成溴化銫襯底，配置溴化鉛溶液，旋涂至溴化銫襯底的表面，以形成溴化鉛層，配置鈷摻雜溴化銫溶液，并采用多步旋涂法旋涂至溴化鉛層上，以使得溴化鉛層轉(zhuǎn)換成鈷摻雜鈣鈦礦層，在鈷摻雜鈣鈦礦層表面刮涂碳電極。溴化銫作為襯底，能夠有效對(duì)其上層的溴化鉛層進(jìn)行支撐，并在后續(xù)溴化鉛層轉(zhuǎn)換成鈷摻雜鈣鈦礦層的過程中，逐步減少鈷摻雜鈣鈦礦層表面缺陷，抑制鈷摻雜鈣鈦礦層表面晶界的形成，從而抑制載流子的復(fù)合。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種采用溴化銫襯底制備鈷摻雜鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的方法，屬于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池以其低成本和高效率吸引了極大的研究熱度。為了能夠?qū)ζ湫势鸬竭M(jìn)一步提升效果，摻雜是一種理想手段，但是考慮到本身鈣鈦礦中鉛的性質(zhì)，額外的元素?fù)诫s往往會(huì)導(dǎo)致光電效率的降低，同時(shí)還會(huì)破壞鈣鈦礦表面的形貌，導(dǎo)致晶界和缺陷的增加，促使載流子復(fù)合的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種采用溴化銫襯底制備鈷摻雜鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的方法，以制備形貌更好，光電效率更高的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。

解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種采用溴化銫襯底制備鈷摻雜鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的方法，包括以下步驟，在導(dǎo)電玻璃層的表面旋涂電子傳輸層，配置溴化銫溶液，旋涂至電子傳輸層表面，以形成溴化銫襯底，配置溴化鉛溶液，旋涂至溴化銫襯底的表面，以形成溴化鉛層，配置鈷摻雜溴化銫溶液，并采用多步旋涂法旋涂至溴化鉛層上，以使得溴化鉛層轉(zhuǎn)換成鈷摻雜鈣鈦礦層，在鈷摻雜鈣鈦礦層表面刮涂碳電極。

本發(fā)明的有益效果為：

溴化銫作為襯底，能夠有效對(duì)其上層的溴化鉛層進(jìn)行支撐，并在后續(xù)溴化鉛層轉(zhuǎn)換成鈷摻雜鈣鈦礦層的過程中，逐步減少鈷摻雜鈣鈦礦層表面缺陷，抑制鈷摻雜鈣鈦礦層表面晶界的形成，從而抑制載流子的復(fù)合。鈷的摻雜不僅有效提升了鈣鈦礦本身的光電性能，調(diào)節(jié)了鈣鈦礦的帶隙，還能有效與溴化銫襯底之間形成協(xié)同效果，不僅轉(zhuǎn)變了溴化銫襯底對(duì)電池效率不利的效果，還有效對(duì)光電性能提升效果進(jìn)行了放大。

本發(fā)明所述鈷摻雜比例不超過0.2％。

本發(fā)明所述溴化銫溶液中溴化銫濃度為2.5mg/ml，溴化銫溶液以轉(zhuǎn)速3000r/min旋涂30秒，形成溴化銫襯底。

本發(fā)明多步旋涂法的旋涂次數(shù)為6次。

本發(fā)明所述電子傳輸層包括致密二氧化鈦膜。

本發(fā)明所述電子傳輸層還包括位于致密二氧化鈦膜表面的多孔二氧化鈦膜。

本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)在下面的具體實(shí)施方式、附圖中詳細(xì)的揭露。

【附圖說明】

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例4的溴化鉛層(多孔結(jié)構(gòu))的SEM圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的溴化鉛層(平面結(jié)構(gòu))的SEM圖；

圖3為本發(fā)明對(duì)比實(shí)施例2的溴化鉛層(多孔結(jié)構(gòu))的SEM圖；

圖4為本發(fā)明對(duì)比實(shí)施例1的溴化鉛層(平面結(jié)構(gòu))的SEM圖；

圖5為本發(fā)明對(duì)比實(shí)施例1的鈷摻雜鈣鈦礦層(平面結(jié)構(gòu))的SEM圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1的鈷摻雜鈣鈦礦層(平面結(jié)構(gòu))的SEM圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例2的鈷摻雜鈣鈦礦層(平面結(jié)構(gòu))的SEM圖；