[發明專利]一種結構可調節的電子傳輸層及其制備方法、太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 202010953350.5
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112117383B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 張昕彤;王瑩琳;劉婷;劉益春
• 申請（專利權）人: 東北師范大學
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/42;H01L51/46
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 代芳

本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種結構可調節的電子傳輸層及其制備方法、太陽能電池及其制備方法。本發明提供了一種結構可調節電子傳輸層的制備方法，包括以下步驟：提供氧化鋅前驅體溶液；將聚苯乙烯微球排布在基體表面上后，固化，得到聚苯乙烯微球層；將所述氧化鋅前驅體溶液涂覆于所述聚苯乙烯微球層上，煅燒，得到所述電子傳輸層。本發明所述制備方法以聚苯乙烯微球作為模板，可以通過聚苯乙烯微球的選擇來實現電子傳輸層的結構可調節的目的；且所述制備方法為模板法，僅經過涂覆和煅燒過程，便能夠實現，操作簡單，實驗設備要求較低。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種結構可調節的電子傳輸層及其制備方法、太陽能電池及其制備方法。

背景技術

量子點太陽能電池的吸光范圍可通過改變量子點的尺寸進行調節，具有可液相制備以及穩定性良好的優勢，是第三代新型太陽能電池的研究熱點，且這些特征將促使量子點太陽能在疊層電池、近紅外光伏電池等方面具有極廣闊的應用。其中電子傳輸層的結構和材料直接影響量子點太陽能電池的電子收集效率和電池的應用表現，是量子點太陽能電池中極為重要的組成部分。但是，目前二維結構的氧化鋅薄膜作為量子點太陽能電池的電子傳輸層時，由于電子收集方向與光照方向平行，量子點吸光層產生的光生電子仍得不到高效的收集，導致電池的短路電流較低，影響電池的光電轉換效率。故制備電子收集方向與光照方向正交，且容易調控其結構的電子傳輸層是非常有必要的，制備出結構可調節的電子傳輸層的三維異質結量子點太陽能電池，是獲取高效率量子點太陽太能電池的重要途徑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構可調節的電子傳輸層及其制備方法、太陽能電池及其制備方法，所述電子傳輸層的制備方法可以實現對電子傳輸層結構的調控。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種結構可調節的電子傳輸層的制備方法，包括以下步驟：

提供氧化鋅前驅體溶液；

將聚苯乙烯微球排布在基體表面上后，固化，得到聚苯乙烯微球層；

將所述氧化鋅前驅體溶液涂覆于所述聚苯乙烯微球層上，煅燒，得到所述電子傳輸層。

優選的，所述氧化鋅前驅體溶液為乙酸鋅溶液；

所述乙酸鋅溶液的濃度為0.1～0.5mol/L。

優選的，所述聚苯乙烯微球的直徑為400～600nm。

優選的，所述固化的溫度為55～65℃，所述固化的時間為8～15h。

優選的，所述煅燒的溫度為450～550℃，所述煅燒的時間為20～50min。

本發明還提供了上述技術方案所述的制備方法制備得到的電子傳輸層，所述電子傳輸層的材料為氧化鋅；

所述電子傳輸層為蜂窩孔狀結構。

本發明還提供了一種太陽能電池，包括依次層疊設置的導電玻璃、電子傳輸層、量子點吸光層、空穴傳輸層和金屬電極層；

所述電子傳輸層為上述技術方案所述的電子傳輸層。

優選的，所述量子點吸光層的材料為PbS量子點，所述空穴傳輸層的材料為PbS-乙二硫醇。

本發明還提供了上述技術方案所述的太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：

在導電玻璃的上表面依次制備電子傳輸層、量子點吸光層、空穴傳輸層和金屬電極層，得到所述太陽能電池。

優選的，制備所述量子點吸光層的過程為：將硫化鉛量子點墨水涂覆在所述電子傳輸層的表面；