[發(fā)明專利]鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011072902.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN112201755A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛歡歡;袁晨辰;范利生;陳偉中;孫璇;田清勇;范斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆山協(xié)鑫光電材料有限公司;蘇州協(xié)鑫納米科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L51/42
• 分類號(hào): H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 趙世發(fā)

本發(fā)明公開了一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法。所述制備方法包括：依次制作疊層設(shè)置的第一電極、電子傳輸層和第一鈣鈦礦層，而形成第一部分結(jié)構(gòu)；依次制作疊層設(shè)置的第二電極、空穴傳輸層和第二鈣鈦礦層，而形成第二部分結(jié)構(gòu)；將所述第一部分結(jié)構(gòu)中的第一鈣鈦礦層與第二部分結(jié)構(gòu)中的第二鈣鈦礦層于半固態(tài)狀態(tài)下對(duì)接在一起，并使所述第一鈣鈦礦層與第二鈣鈦礦層結(jié)合為一體，從而形成所述的鈣鈦礦太陽能電池。本發(fā)明可以在同一光電器件上對(duì)一種或兩種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、組分進(jìn)行適配，使鈣鈦礦晶體在同一光電器件上同時(shí)結(jié)晶，以提高鈣鈦礦的適配度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明特別涉及一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法，屬于半導(dǎo)體光電器件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著對(duì)鈣鈦礦領(lǐng)域的研究更加深入，鈣鈦礦太陽能電池的效率和制備技術(shù)也在逐步提高和更新，使鈣鈦礦太陽能電池成為能源領(lǐng)域的新希望。

目前，鈣鈦礦電池的結(jié)構(gòu)為介孔結(jié)構(gòu)、平面結(jié)構(gòu)(p-i-n型，n-i-p型)，關(guān)于鈣鈦礦電池傳統(tǒng)制備思路是：鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)由下之上為基底材料(浮法玻璃或PET、PEN等)、電子傳輸層(或空穴傳輸層)、鈣鈦礦層、空穴傳輸層(或電子傳輸層)、電極；在制備太陽能電池的過程中，鈣鈦礦層作為光電轉(zhuǎn)化層，分別與電子和空穴傳輸層接觸完成電子和空穴的傳輸。

現(xiàn)有制備鈣鈦礦太陽能電池制備工序一般遵循照由導(dǎo)電層→光電轉(zhuǎn)化層→導(dǎo)電層的流程，然而，不同組分的鈣鈦礦晶格的形成無法完全控制，導(dǎo)致形成的鈣鈦礦層的存在不均一性，并且，現(xiàn)有的鈣鈦礦太陽能電池制備工藝對(duì)于背電極材料的制備要求較高，在制作過程中溶劑不可破壞鈣鈦礦轉(zhuǎn)化層，加大了背電極傳輸層的選擇難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

本發(fā)明實(shí)施例一方面提供了一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其包括：

依次制作疊層設(shè)置的第一電極、電子傳輸層和第一鈣鈦礦層，而形成第一部分結(jié)構(gòu)；

依次制作疊層設(shè)置的第二電極、空穴傳輸層和第二鈣鈦礦層，而形成第二部分結(jié)構(gòu)；

將所述第一部分結(jié)構(gòu)中的第一鈣鈦礦層與第二部分結(jié)構(gòu)中的第二鈣鈦礦層于半固態(tài)狀態(tài)下對(duì)接在一起，并使所述第一鈣鈦礦層與第二鈣鈦礦層結(jié)合為一體，從而形成所述的鈣鈦礦太陽能電池。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了由所述的制備方法制備形成的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于包括鈣鈦礦層和與鈣鈦礦層配合的其它結(jié)構(gòu)層，其中，所述鈣鈦礦層包括沿厚度方向依次分布的第一單一組分區(qū)、混合組分區(qū)和第二單一組分區(qū)，其中，所述第一單一組分區(qū)的材質(zhì)包括第一鈣鈦礦材料，第二單一組分區(qū)的材質(zhì)包括第二鈣鈦礦材料，所述混合組分區(qū)的材質(zhì)包括第一鈣鈦礦材料和第二鈣鈦礦材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括：

1)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，可以在同一光電器件上對(duì)一種或兩種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、組分進(jìn)行適配，使鈣鈦礦晶體在同一光電器件上同時(shí)結(jié)晶，從而提高鈣鈦礦的適配度；

2)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，通過同時(shí)對(duì)兩種鈣鈦礦進(jìn)行退火，以使不同鈣鈦礦晶格相互結(jié)合并相互作用；

3)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，制備方式多樣化，可以滿足電子傳輸層、空穴傳輸層兩端的分別制備，提高光電器件的產(chǎn)業(yè)化效率；

4)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，降低了空穴傳輸層和電子傳輸層的選擇難度，促進(jìn)了鈣鈦礦晶型的控制，實(shí)現(xiàn)了鈣鈦礦層分別至空穴傳輸層部分和電子傳輸層部分的同時(shí)制備，提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明