[發(fā)明專利]鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011339144.1
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112271260A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設計）人: 安揚;朱桂;陳加坡;陳偉中;田清勇;范斌
• 申請（專利權）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: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/42;H01L51/48;H01L31/072;H01L31/18
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 孔令聰

1.一種鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦太陽能電池包括依次層疊設置的導電襯底、第一載流子傳輸層、鈣鈦礦光敏層、第二載流子傳輸層、第三載流子傳輸層以及電極；

其中，所述鈣鈦礦光敏層的材料的化學式為A₂B_n-1M_nX_3n+1或者CsPbBr_mI_3-m，其中，n值為1～10，A代表至少含有一個氨基的疏水基團，B代表FA⁺與Cs⁺中的至少一種，M代表Pb²⁺與Sn²⁺中的至少一種，X代表I^-、Br^-與Cl^-中的至少一種；其中，m值為0m≤3；

其中，所述第一載流子傳輸層為空穴傳輸層，所述第二載流子傳輸層與所述第三載流子傳輸層均為電子傳輸層；或者所述第一載流子傳輸層為電子傳輸層，所述第二載流子傳輸層與所述第三載流子傳輸層均為空穴傳輸層；

其中，所述第二載流子傳輸層與所述第三載流子傳輸層的材料均為無機材料，且所述第二載流子傳輸層采用原子層沉積技術制備得到，所述第三載流子傳輸層采用非原子層沉積技術制備得到。

2.根據(jù)權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述A為丁胺陽離子、丁二胺陽離子、苯乙胺陽離子、胍陽離子或者五氨基戊酸陽離子。

3.根據(jù)權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述第二載流子傳輸層與所述第三載流子傳輸層均為電子傳輸層，所述第二載流子傳輸層與所述第三載流子傳輸層的材料獨立選自SnO₂、TiO₂、ZnO、ZTO與AZO中的至少一種。

4.根據(jù)權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述第二載流子傳輸層與所述第三載流子傳輸層均為空穴傳輸層，所述第二載流子傳輸層與所述第三載流子傳輸層的材料獨立選自NiOx與CuO中的至少一種。

5.根據(jù)權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述第二載流子傳輸層的厚度為10nm～15nm。

6.根據(jù)權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述第三載流子傳輸層的厚度為10nm～15nm。

7.根據(jù)權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述第一載流子傳輸層的材料為無機材料。

8.一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

在導電襯底上形成第一載流子傳輸層；

在所述第一載流子傳輸層上形成鈣鈦礦光敏層；所述鈣鈦礦光敏層的材料的化學式為A₂B_n-1M_nX_3n+1或者CsPbBr_mI_3-m，其中，n值為1～10，A代表至少含有一個氨基的疏水基團，B代表FA⁺與Cs⁺中的至少一種，M代表Pb²⁺與Sn²⁺中的至少一種，X代表I^-、Br^-與Cl^-中的至少一種；其中，m值為0m≤3；；

采用原子層沉積技術在所述鈣鈦礦光敏層上形成第二載流子傳輸層；所述第二載流子傳輸層的材料為無機材料；

采用非原子層沉積技術在所述第二載流子傳輸層上形成第三載流子傳輸層；所述第三載流子傳輸層的材料為無機材料；以及

在所述第三載流子傳輸層上形成電極，得到鈣鈦礦太陽能電池；其中，所述第一載流子傳輸層為空穴傳輸層，所述第二載流子傳輸層與所述第三載流子傳輸層均為電子傳輸層；或者所述第一載流子傳輸層為電子傳輸層，所述第二載流子傳輸層與所述第三載流子傳輸層均為空穴傳輸層。