[發(fā)明專利]一種鈣鈦礦/晶硅疊層電池及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110436019.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN113206123A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚海仁;羅昕;羅皓文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L27/30
• 分類號(hào): H01L27/30;H01L27/28;H01L31/0216;H01L31/02;H01L31/0725;H01L31/0747;H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48;H01L31/18
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 黃欣

1.一種鈣鈦礦/晶硅疊層電池，其特征在于：包括鈣鈦礦頂電池和TOPCon硅底電池，從受光正面至背面依次為：頂電極、透明導(dǎo)電層、緩沖層、電子傳輸層、鈣鈦礦層、空穴傳輸層、n型摻雜多晶硅層、第一隧穿氧化層、n型單晶硅基體、第二隧穿氧化層、p型摻雜多晶硅層、氮化硅層和底電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦/晶硅疊層電池，其特征在于：所述頂電極為柵線電極，底電極為柵線電極或全面積電極。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈣鈦礦/晶硅疊層電池，其特征在于：所述柵線電極和全面電極采用銀、銅、金、鋁、鈀、鈦、鉻、或鎳中的一種或幾種材料制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦/晶硅疊層電池，其特征在于：所述透明導(dǎo)電層采用氧化銦錫、氧化銦鎢、摻氟氧化錫、氧化銦鋅或摻鋁氧化鋅中的一種或幾種材料制成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦/晶硅疊層電池，其特征在于：所述緩沖層采用氧化錫、氧化鉬或2,9-二甲基-4,7-聯(lián)苯-1,10-鄰二氮雜菲中的一種或幾種材料制成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦/晶硅疊層電池，其特征在于：所述電子傳輸層采用n型半導(dǎo)體材料制成，n型半導(dǎo)體材料選自氧化鈦、氧化錫、氧化鋅、富勒烯、石墨烯或富勒烯衍生物。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦/晶硅疊層電池，其特征在于：所述鈣鈦礦層采用帶隙為1.50-1.75eV的鈣鈦礦材料制成。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鈣鈦礦/晶硅疊層電池，其特征在于：所述鈣鈦礦材料為ABX₃結(jié)構(gòu)，A為MA、FA、Cs或Rb中的一種或幾種，B為Pb，X為I、Br或Cl中的一種或幾種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦/晶硅疊層電池，其特征在于：所述空穴傳輸層采用p型半導(dǎo)體材料制成，p型半導(dǎo)體材料選自氧化鎳、氧化鉬、氧化亞銅、碘化銅、酞菁銅、硫氰酸亞銅、氧化還原石墨烯、聚[雙(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]或2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴。

10.權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦/晶硅疊層電池的制備方法，其特征在于：

所述方法包括：

在n型單晶硅基體的上下表面分別制備第一隧穿氧化層和第二隧穿氧化層，然后在n型單晶硅基體上表面的第一隧穿氧化層上制備n型摻雜多晶硅層、在n型單晶硅基體下表面的第二隧穿氧化層上制備p型摻雜多晶硅層；

在n型單晶硅基體下表面的p型摻雜多晶硅層上制備氮化硅層；

在n型單晶硅基體上表面的n型摻雜多晶硅層上制備鈣鈦礦頂電池的空穴傳輸層，構(gòu)建得到疊層電池的隧穿結(jié)；

在空穴傳輸層上依次制備鈣鈦礦層、電子傳輸層、緩沖層和透明導(dǎo)電層；

在構(gòu)建好的疊層電池兩面分別制備頂電極和底電極，即可得到所述疊層電池。