[发明专利]全固态异质结太阳能电池

权利要求书

1.一种太阳能电池，所述太阳能电池包含：

含有金属氧化物粒子的多孔性无机电子传输层；含有无机半导体的光吸收体；及含有下述化学式1所示的有机光电物质的有机空穴传输层；

（化学式1）

所述化学式1中，R₁和R₂各自独立地选自氢或C1~C12的烷基，R₁及R₂中的任意一个为C1~C12的烷基，且R₁和R₂不同时为氢，n为2~10,000。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述无机半导体为接于包含带气孔的表面的所述无机电子传输层的表面而形成的纳米粒子。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述电子传输层具有开启的气孔结构，所述无机半导体在所述无机电子传输层的开启的气孔上与所述金属氧化物粒子形成相间界面（interphase interface），所述无机电子传输层的开启的气孔被所述有机光电物质填充（filling）。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池，以所述无机半导体与所述金属氧化物粒子的相间界面为中心形成固有电位（build-in potential）。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述无机半导体为覆盖包含带气孔的表面的所述电子传输层的表面的膜。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述无机半导体的平均粒子直径为0.5nm至10nm。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述太阳能电池进一步包含在所述无机电子传输层的下部具备的金属氧化物薄膜。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述电子传输层的比表面积为10m²/g至100m²/g。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述电子传输层的厚度为0.1μm至5μm。

10.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述有机空穴传输层为选自P3HT[聚（3-己基噻吩）]、P3AT[聚（3-烷基噻吩）]、P3OT[聚（3-辛基噻吩）]及PEDOT：PSS[聚（3,4-乙烯二氧噻吩）聚(苯乙烯磺酸盐)]中的一种以上的物质。

11.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述无机半导体为选自CdS、CdSe、CdTe、PbS、PbSe、Bi₂S₃、Bi₂Se₃、InP、InCuS₂、In（CuGa）Se₂、Sb₂S₃、Sb₂Se₃、SnS_x（1≤x≤2）、NiS、CoS、FeS_y（1≤y≤2）、In₂S₃/MoS/MoSe及它们的合金中的一种以上的物质。

12.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述电子传输层为选自TiO₂、SnO₂、ZnO、WO₃及Nb₂O₅中的一种以上的物质。

13.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述太阳能电池在100mW/cm²的光强度中的能量转换效率（energy conversion efficiency）为5%以上。

14.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述太阳能电池具有通过所述光吸收体产生的第1太阳光吸收光谱及通过所述有机光电物质产生的第2太阳光吸收光谱。

15.根据权利要求1所述的太阳能电池，所述光吸收体，其构成为：含有无机半导体纳米粒子，吸收的太阳光光谱由所述无机半导体纳米粒子的大小及分布控制。

16.根据权利要求13所述的太阳能电池，所述第1太阳光吸收光谱中吸收峰（peak）的中心波长为350nm至650nm，所述第2太阳光吸收光谱中吸收峰的中心波长为550nm至800nm。

17.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输物质吸收0.5eV至3.5eV波长带的太阳光。