[发明专利]CuPbSbS3

说明书

本发明公开了一种CuPbSbS₃新型薄膜太阳能电池及其制备方法，其中CuPbSbS₃新型薄膜太阳能电池具体是以CuPbSbS₃薄膜作为吸光层；制备方法则是采用BDCA溶液法制备CuPbSbS₃前驱溶液，再将所述CuPbSbS₃前驱溶液旋涂于待沉积衬底的表面，然后将该衬底依次经过退火温度高低不同的低温退火过程和高温退火过程，由此得到CuPbSbS₃薄膜。本发明以CuPbSbS₃薄膜为薄膜太阳能电池中的吸光层材料，可推动低成本、高效率新型薄膜太阳能电池的发展；该CuPbSbS₃材料具有本征P型、禁带宽度适中、介电常数与光吸收系数较大的特点，非常适合用于薄膜太阳能电池吸光层材料。

技术领域

本发明属于薄膜太阳能电池领域，更具体地，涉及一种CuPbSbS₃新型薄膜太阳能电池及其制备方法。

背景技术

光随着经济和工业的快速发展，能源不断消耗，煤炭、石油等不可再生能源正逐渐短缺，人类将面临严重的能源问题。因此，提高可再生能源的使用比例已经成为我国战略性的发展方向。依据科学统计，到本世纪中期，煤炭、石油的使用比例将减少到现在一半，而可再生能源将占据主导地位。到21世纪末期，可再生能源将占据人类所使用能源的30％以上。

太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源，具有巨大的发展潜力。目前，由于其高昂的成本，太阳能发电仅占总发电比例的1％左右，其中硅基太阳能电池发电占绝大多数。太阳能发电的大规模使用需依赖新技术、低成本的光伏材料的合成的方法。因此，太阳能电池发展的核心目标便是开发高质量、低成本的光伏材料，实现高效、稳定的光电转换效率。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种 CuPbSbS₃新型薄膜太阳能电池及其制备方法，以CuPbSbS₃薄膜为薄膜太阳能电池中的吸光层材料，可推动低成本、高效率新型薄膜太阳能电池的发展；该CuPbSbS₃材料具有本征P型、禁带宽度适中、介电常数与光吸收系数较大的特点，非常适合用于薄膜太阳能电池吸光层材料。并且，本发明还采用BDCA溶液法制备CuPbSbS₃薄膜，并通过对CuPbSbS₃薄膜制备方法的整体工艺流程设计、关键的制备工艺参数及条件(如CuPbSbS₃前驱溶液的组成及配比，退火工艺所采用的具体退火温度等)进行控制，可确保得到高质量CuPbSbS₃薄膜，从而可进一步确保CuPbSbS₃新型薄膜太阳能电池的光电转换效率。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种CuPbSbS₃新型薄膜太阳能电池，其特征在于，该太阳能电池是以CuPbSbS₃薄膜作为吸光层。

作为本发明的进一步优选，所述CuPbSbS₃新型薄膜太阳能电池自下而上依次包括透明导电玻璃、缓冲层、CuPbSbS₃薄膜、空穴传输层和背电极；

其中，所述透明导电玻璃优选为FTO透明导电玻璃或ITO透明导电玻璃；所述缓冲层优选为氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)、硫化镉(CdS)、氧化锡(SnO₂)或锌镁氧(ZnMgO)，优选的，所述缓冲层的厚度为50～100 nm。

作为本发明的进一步优选，所述CuPbSbS₃薄膜的厚度为100nm，所述空穴传输层的厚度为80nm，所述背电极的厚度为120nm。