[發(fā)明專利]一種具有摻雜梯度的鈣鈦礦光伏電池吸收層及制備方法

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• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111599924A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶;廖健淞;楊潔;陳濤;司文彬
• 申請（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有摻雜梯度的鈣鈦礦光伏電池吸收層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、在基底表面沉積電子傳輸層，在電子傳輸層上預(yù)涂摻雜層，即得預(yù)處理的基底；將10~20份的甲胺碘溶于50~100份的有機(jī)溶劑中形成溶液A；將10~20份的碘化錫溶于50~100份的有機(jī)溶劑中形成溶液B；將1~5份的氮化硼分散于90~100份的有機(jī)溶劑中形成分散液C；將溶液A、溶液B和分散液C分別加入對應(yīng)的進(jìn)料筒中，待用；

步驟二、將步驟一中預(yù)處理的基底放置于旋轉(zhuǎn)托盤表面，打開溶液A和溶液B的進(jìn)料筒噴嘴，在旋轉(zhuǎn)托盤的旋轉(zhuǎn)速率1000~3000r/min、進(jìn)料筒噴嘴的霧化流量為30~50ml/min、基底的溫度為90~130℃的條件下沉積形成N型層；

步驟三、打開溶液A、溶液B和分散液C的進(jìn)料筒噴嘴，在旋轉(zhuǎn)托盤的旋轉(zhuǎn)速率1000~3000r/min、進(jìn)料筒噴嘴的霧化流量為30~50ml/min、基底的溫度為130~160℃的條件下沉積形成本征層；

步驟四、關(guān)閉分散液C的進(jìn)料筒噴嘴，在旋轉(zhuǎn)托盤的旋轉(zhuǎn)速率1000~3000r/min、進(jìn)料筒噴嘴的霧化流量為30~50ml/min、基底的溫度為130~160℃的條件下沉積形成P型層，在沉積的同時向溶液A中滴加甲胺溴溶液、溶液B中滴加硝酸鉍溶液，沉積完成后退火處理，即得所述鈣鈦礦吸收層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有摻雜梯度的鈣鈦礦光伏電池吸收層的制備方法，其特征在于：所述步驟一中電子傳輸層為二氧化鈦致密膜；所述步驟一中摻雜層中摻雜離子為鋅離子。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有摻雜梯度的鈣鈦礦光伏電池吸收層的制備方法，其特征在于：所述摻雜層的具體工藝為：將硝酸鋅溶于有機(jī)溶劑中形成鋅離子濃度為0.01~1mol/L的硝酸鋅溶液，沉積有電子傳輸層的基底上旋涂，旋涂速度為2000~3000r/min，旋涂時間為30~40s，即得。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有摻雜梯度的鈣鈦礦光伏電池吸收層的制備方法，其特征在于：所述步驟二、步驟三、步驟四中有機(jī)溶劑為二甲基亞砜、二甲基甲酰胺中的至少一種；所述步驟二、步驟三、步驟四中沉積過程的旋轉(zhuǎn)速率2000~2500r/min、進(jìn)料筒噴嘴的霧化流量為40~45ml/min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有摻雜梯度的鈣鈦礦光伏電池吸收層的制備方法，其特征在于：所述步驟二中沉積的時間為30~60min，溫度為100~120℃；所述步驟三中沉積的時間為90~120min，溫度為140-150℃；所述步驟四中沉積的時間為30~60min，溫度為140-150℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有摻雜梯度的鈣鈦礦光伏電池吸收層的制備方法，其特征在于：所述步驟四中滴加的甲胺溴的重量為溶液A總質(zhì)量的5~10%，滴加的硝酸鉍的重量為溶液B總質(zhì)量的8~13%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有摻雜梯度的鈣鈦礦光伏電池吸收層的制備方法，其特征在于：所述步驟四中溶液A和溶液B的溫度為60~70℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有摻雜梯度的鈣鈦礦光伏電池吸收層的制備方法，其特征在于：所述步驟四中退火處理的溫度為105~115℃，時間為15~45min。

9.一種具有摻雜梯度的鈣鈦礦光伏電池吸收層，其特征在于：所述鈣鈦礦吸收層由上述權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述的制備方法制備而成。