[發明專利]預合成鈣鈦礦粉末用于產業化制備太陽能電池的方法

在審

• 申請號: 202210293907.6
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114744129A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳黑晶光電技術有限公司
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/46;H01L51/42
• 代理公司: 廣東廣盈專利商標事務所(普通合伙) 44339
• 代理人: 李俊

1.一種預合成鈣鈦礦粉末用于產業化制備太陽能電池的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、利用化學反應法合成得到鈣鈦礦粉末；

步驟2、稱取一定量鈣鈦礦粉末加入溶劑制備成前驅體溶液；

步驟3、將前驅體溶液用作吸光層制備鈣鈦礦太陽能電池。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鈣鈦礦化學式為ABX₃，其中A為一價陽離子，包括銫、銣堿金屬、甲脒、甲銨末端胺基陽離子中的一種；B為二價陽離子，包括鉛、錫、鉍、銅、鎵、鍺金屬陽離子中的一種；X為一價陰離子，包括氯、溴、碘鹵素離子、硫氰酸根擬鹵素離子中的一種。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鈣鈦礦粉末包括一種或多種鈣鈦礦混合的粉末，所述鈣鈦礦粉末化學通式為(A¹_x1A²_x2……Aⁿ_xn)B(X¹_y1X²_y2……X^m_ym)₃，其中A¹、A²、……、Aⁿ為不同種A陽離子，X¹、X²、……、X^m為不同種X陰離子，x₁+x₂+……+x_n＝1，y₁+y₂+……+y_m＝1，1≤n，m。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成得到鈣鈦礦粉末的化學反應法，包括研磨、球磨機械合成方法，升溫結晶、降溫結晶、反溶液助結晶溶液合成法，煅燒、熔融高溫合成方法中的一種或多種。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述前驅體溶液，稱取定量的一種或多種權利鈣鈦礦粉末，加入二甲基甲酰胺、二甲亞砜、γ-丁內酯極性非質子溶劑的一種或多種，溶解得到前驅體溶液。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鈣鈦礦電池為三明治堆疊結構，從下到上依次包括，底電極、第一載流子傳輸層、鈣鈦礦吸光層、第二載流子傳輸層、頂電極。

7.如權利要求1中的方法，其特征在于，底電極選擇透明導電電極，第一載流子傳輸層和第二載流子傳輸層能夠匹配鈣鈦礦能帶，對電子或者空穴有較強傳輸能力，包括金屬氧化物半導體、高分子聚合物、有機小分子層中的一種或多種，成膜方式包括旋涂、原子層沉積、真空濺射、化學浴沉積、熱噴涂、浸泡、蒸鍍物理化學法的一種或多種；頂電極選擇透明導電電極或者金屬，包括氧化銦錫、摻鋁氧化鋅、摻氟氧化錫金屬氧化物、金、銀、銅、鋁金屬中的一種或者多種，制備方式包括絲網印刷、真空濺射、真空蒸鍍、原子層沉積、激光脈沖沉積中至少一種。

8.如權利要求1中的方法，其特征在于，鈣鈦礦吸光層采用包括旋涂、刮涂、狹縫涂布、熱噴涂中的一種由所述前驅體溶液制備中間態薄膜，采用70～150℃退火，退火時間不低于3分鐘，制備鈣鈦礦吸光層。

9.如權利要求1中的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、底電極的清洗，采用多種物理化學清洗法對底電極進行清潔；

步驟2、底電極的預處理，包括紫外臭氧處理、等離子體表面處理和化學處理方式一種或者幾種。

步驟3、在底電極表面制備第一載流子傳輸層；

步驟4、在第一載流子傳輸層表面制備鈣鈦礦吸光層；

步驟5、在鈣鈦礦吸光層表面制備第二載流子傳輸層；

步驟6、在第二載流子傳輸層表面制備頂電極。