[发明专利]基于Zn1‑xCdxS固溶薄膜的钙钛矿太阳能电池及其制备方法有效
| 申请号： | 201610383663.5 | 申请日： | 2016-06-01 |
| 公开（公告）号： | CN106025072B | 公开（公告）日： | 2018-03-20 |
| 发明（设计）人： | 刘江;廖成;梅军;叶勤燕;何绪林 | 申请（专利权）人： | 中物院成都科学技术发展中心 |
| 主分类号： | H01L51/42 | 分类号： | H01L51/42;H01L51/48 |
| 代理公司： | 四川力久律师事务所51221 | 代理人： | 王芸,熊晓果 |
| 地址： | 610200 四*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 zn sub cd 薄膜 钙钛矿 太阳能电池 及其 制备 方法 | ||
1.一种基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的钙钛矿太阳能电池，其结构包括基底层（1），和在基底层（1）上依次设置的：透明导电层（2）、电子传输层Zn1-xCdxS层（3）、钙钛矿层（4）、空穴传输层（5）和金属电极层（6）。
2.根据权利要求1所述的一种基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述基底层（1）的材料为满足耐温在120℃以上且具有良好透光性的平整材料。
3.根据权利要求1所述的一种基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述透明导电层（2）的材料为氧化铟锡和掺氟氧化锡中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述电子传输层Zn1-xCd xS层（3）的厚度为30-500nm。
5.根据权利要求1所述的一种基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述电子传输层Zn1-xCdxS层（3）中的x=0.1~0.9。
6.根据权利要求5所述的一种基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述电子传输层Zn1-xCdxS层（3）中的x=0.4~0.7。
7.根据权利要求1所述的一种基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述钙钛矿层（4）的化学通式为ABX3结构；
其中A为甲胺基（CH3NH3+），甲咪基（HC(NH2)2+），Cs+阳离子或它们三种离子以一定比例混合而成；
B为二价Pb2+和Sn2+中的一种或两种；
X为一价Cl-、Br-和I-中的一种或几种；
所述钙钛矿层（4）的厚度为100-500nm。
8.根据权利要求1所述的一种基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述空穴传输层（5）的材料选自spiro-OMeTAD、P3HT、PEDOT:PSS、CuI、MoO3中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的一种基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述空穴传输层的厚度为30-200nm。
10.根据权利要求1所述的一种基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述金属电极层（6）的材料为金、银、铝和铜中的一种或几种。
11.一种基于Zn1-xCdxS固溶薄膜的钙钛矿太阳能电池制备工艺，包括以下步骤：
(1) 取覆盖有透明导电层的基底，并清洗覆盖有透明导电层的基底；
(2) 在透明导电层上制备电子传输层Zn1-xCdxS层，即Zn1-xCdxS固溶薄膜，制备方法为化学水浴沉积、磁控溅射沉积、热蒸发法、原子层沉积和超声喷雾热分解法中的任意一种；
(3) 在Zn1-xCdxS固溶薄膜上制备钙钛矿层，制备方法为溶液旋涂、溶液喷涂、蒸发法中的任一种；
(4) 在钙钛矿层上制备空穴传输层，制备方法为溶液旋涂、溶液喷涂、蒸发法中的任一种；
(5) 在空穴传输层上采用蒸发法制备金属电极层。
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