一种微纳异质结高效无机薄膜太阳电池及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113707743A(43)申请公布日2021.11.26(21)申请号202111009286.6H01L31/18(2006.01)(22)申请日2021.08.31B82Y10/00(2011.01)B82Y30/00(2011.01)(71)申请人昆山倩超亮光伏科技有限公司B82Y40/00(2011.01)地址215300江苏省苏州市昆山市周市镇金茂路888号(72)发明人董超邱泽亮(74)专利代理机构天津垠坤知识产权代理有限公司12248代理人赵玉琴于德江(51)Int.Cl.H01L31/0352(2006.01)H01L31/032(2006.01)H01L31/0336(2006.01)H01L31/0392(2006.01)H01L31/072(2012.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种微纳异质结高效无机薄膜太阳电池及其制备方法(57)摘要本发明属于薄膜电池技术领域，尤其是一种微纳异质结高效无机薄膜太阳电池及其制备方法，针对能量转换率低的问题，现提出以下方案，包括光吸收层和FTO导电玻璃层，光吸收层由光吸收基层和纳米通道组成，所述光吸收基层的材料为三硫化锑，所述光吸收基层的材料存在形式为结晶型，所述纳米通道设有多个，多个所述纳米通道呈矩形阵列均匀的扦插在光吸收基层内，所述纳米通道为垂直取向，所述纳米通道采用ZnO纳米阵列和TiO2纳米阵列，所述ZnO纳米阵列和TiO2纳米阵列形成线型无机BHJs，所述光吸收层安装于FTO导电玻璃层表面。本发明获得高的能量转换效率，可以作为理想的电子受体材料和传输材料，制备工艺简单。CN113707743ACN113707743A权利要求书1/1页1.一种微纳异质结高效无机薄膜太阳电池，包括光吸收层(4)和FTO导电玻璃层(6)，其特征在于，所述光吸收层(4)由光吸收基层(8)和纳米通道(7)组成，所述光吸收基层(8)的材料为三硫化锑，所述光吸收基层(8)的材料存在形式为结晶型，所述纳米通道(7)设有多个，多个所述纳米通道(7)呈矩形阵列均匀的扦插在光吸收基层(8)内，所述纳米通道(7)为垂直取向，所述纳米通道(7)采用ZnO纳米阵列和TiO2纳米阵列，所述ZnO纳米阵列和TiO2纳米阵列形成线型无机BHJs，所述光吸收层(4)安装于FTO导电玻璃层(6)表面。2.根据权利要求1所述的一种微纳异质结高效无机薄膜太阳电池，其特征在于，所述光吸收层(4)和FTO导电玻璃层(6)之间镶嵌有修饰层(5)。3.根据权利要求1所述的一种微纳异质结高效无机薄膜太阳电池，其特征在于，所述光吸收层(4)外部远离FTO导电玻璃层(6)一侧安装有光吸收材料叠加层(3)。4.根据权利要求3所述的一种微纳异质结高效无机薄膜太阳电池，其特征在于，所述光吸收材料叠加层(3)外部远离光吸收层(4)一侧安装有空穴传输层(2)。5.根据权利要求4所述的一种微纳异质结高效无机薄膜太阳电池，其特征在于，所述空穴传输层(2)外部远离光吸收材料叠加层(3)一侧安装有金电极(1)。6.根据权利要求1所述的一种微纳异质结高效无机薄膜太阳电池，其特征在于，所述8990ZnO纳米阵列采用ZnO纳米线和纳米棒制成，所述TiO2纳米阵列采用TiO2纳米线和纳米棒制成。7.一种微纳异质结高效无机薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：制备光吸收层(4)，利用溶液加工的转换方法先将三硫化锑从非晶转换到结晶形态，即得到光吸收基层(8)；8990S2：利用溶液法一步制备垂直取向的ZnO与TiO2纳米棒和纳米线阵列(NAs)；8990S3：分散在溶液里的p‑型量子点填充ZnO与TiO2纳米棒和纳米线阵列形成直线型无机BHJs，即得到纳米通道(7)；S4：将直线型无机BHJs即纳米通道(7)扦插入三硫化锑层即光吸收基层(8)内部制备得到光吸收层(4)；S5：将光吸收层(4)安装于FTO导电玻璃层(6)的表面；S6：在光吸收层(4)和FTO导电玻璃层(6)之间镶嵌上修饰层(5)；S7：先在光吸收层(4)外部远离FTO导电玻璃层(6)一侧安装上光吸收材料叠加层(3)；S8：再在光吸收材料叠加层(3)外部远离光吸收层(4)一侧安装上空穴传输层(2)；S9：最后在空穴传输层(2)外部远离光吸收材料叠加层(3)一侧安装上金电极(1)，即可得到无机薄膜太阳电池。8.根据权利要求7所述的一种微纳异质结高效无机薄膜太阳电池的制备方法，其特征8990在于，所述S2中，ZnO纳米棒和纳米线阵列即为ZnO‑NAs，TiO2纳米棒和纳米线阵列即为TiO2‑NAs。2CN113707743A说明书1/5页一种微纳异质结高效无机薄膜太阳电池及其制备方法