[发明专利]一种微纳异质结高效无机薄膜太阳电池及其制备方法

权利要求书

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ZnO纳米阵列采用ZnO⁸⁹纳米线和纳米棒制成，所述TiO₂纳米阵列采用TiO₂⁹⁰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)；

S2：利用溶液法一步制备垂直取向的ZnO⁸⁹与TiO₂⁹⁰纳米棒和纳米线阵列(NAs)；

S3：分散在溶液里的p-型量子点填充ZnO⁸⁹与TiO₂⁹⁰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，其特征在于，所述S2中，ZnO⁸⁹纳米棒和纳米线阵列即为ZnO-NAs，TiO₂⁹⁰纳米棒和纳米线阵列即为TiO₂-NAs。