[發明專利]制備鈣鈦礦薄膜的方法、鈣鈦礦薄膜和鈣鈦礦太陽能電池

在審

• 申請號: 202110202672.0
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112952007A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 李明潔;邵君;孫志剛
• 申請（專利權）人: 無錫極電光能科技有限公司
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/42;C23C14/08;C23C14/35;C23C14/58
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 戴冬瑾

1.一種制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，包括：

提供基底；

在所述基底的至少部分表面制備含鉛薄膜，所述含鉛薄膜由鉛氧化物或鉛銫氧化物形成；

將有機氫鹵酸鹽與溶劑混合，得到前驅液；

將所述前驅液施加至所述含鉛薄膜，并進行退火處理，得到所述鈣鈦礦薄膜。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基底的至少部分表面制備含鉛薄膜的方法包括：利用金屬鉛靶材或鉛銫合金靶材，在基底上磁控濺射金屬鉛薄膜或鉛銫合金薄膜，然后在空氣氛圍中進行燒結，得到所述含鉛薄膜；

任選地，所述金屬鉛薄膜或所述鉛銫合金薄膜的厚度為10～100nm；

任選地，所述鉛銫合金靶材中銫的含量為0.1wt％～20wt％；

任選地，所述磁控濺射中，本底氣壓小于1.1×10^-4mTorr，工作電壓為310～320V，工作電流為60～80mA；

任選地，所述燒結在300～500℃下進行10～60min。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基底的至少部分表面制備含鉛薄膜的方法包括：利用氧化鉛靶材，在基底上磁控濺射氧化鉛薄膜，得到所述含鉛薄膜；

任選地，所述氧化鉛薄膜的厚度為40～100nm；

任選地，所述磁控濺射中，本底氣壓小于1.1×10^-4mTorr，工作電壓為340～380V，工作電流為40～60mA。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基底的至少部分表面制備含鉛薄膜的方法包括：利用金屬鉛靶材或鉛銫合金靶材，以氬氣作為濺射氣體、氧氣作為反應氣體，在基底上進行磁控濺射，得到所述含鉛薄膜；

任選地，所述含鉛薄膜的厚度為40～100nm；

任選地，所述鉛銫合金靶材中銫的含量為0.1wt％～20wt％；

任選地，所述磁控濺射中，本底氣壓小于1.1×10^-4mTorr，工作電壓為300～330V，工作電流為60～80mA。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機氫鹵酸鹽選自甲脒氫鹵酸鹽、甲胺氫鹵酸鹽、苯乙胺氫鹵酸鹽、胍基氫鹵酸鹽中的至少之一；

任選地，所述溶劑選自異丙醇、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜中的至少之一。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述前驅液中，所述有機氫鹵酸鹽的濃度為10～60mg/mL。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，按照5～30mm/s的速率，將所述前驅液施加至所述含鉛薄膜；

任選地，所述退火處理在100～150℃下進行20～40min。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機氫鹵酸鹽相對于所述鉛氧化物或鉛銫氧化物過量1mol％～10mol％。

9.一種鈣鈦礦薄膜，其特征在于，是由權利要求1～8任一項所述的制備得到的。

10.一種鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，包括：

基底；

第一電荷傳輸層，所述第一電荷傳輸層形成在所述基底的至少部分表面；

權利要求9所述的鈣鈦礦薄膜，所述鈣鈦礦薄膜形成在所述第一電荷傳輸層遠離所述基底的至少部分表面；

第二電荷傳輸層，所述第二電荷傳輸層形成在所述鈣鈦礦薄膜遠離所述第一電荷傳輸層的至少部分表面；

背電極，所述背電極形成在所述第二電荷傳輸層遠離所述鈣鈦礦薄膜的至少部分表面。