[发明专利]一种取向性氧化铁薄膜及其制备方法和在太阳能电池中的应用

权利要求书

1.一种取向性氧化铁薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；

1)在惰性气氛保护下，将低熔点金属加热至熔融态；

2)将氧化铁粒子加入到步骤1)制得的熔融态金属中，搅拌、静置，直至所有氧化铁粒子漂浮至熔融态金属的液面上，停止加热，冷却至室温并停止惰性气氛保护，待液态化的金属冷却凝固成型，氧化铁粒子被固定在成型后的金属表面；

3)去除金属表面上非直接接触的氧化铁粒子，保留与金属直接接触的氧化铁粒子，得到取向性氧化铁薄膜。

2.根据权利要求1所述的取向性氧化铁薄膜的制备方法，其特征在于，所述低熔点金属为熔点在450℃以下的金属。

3.根据权利要求2所述的取向性氧化铁薄膜的制备方法，其特征在于，所述熔点在450℃以下的金属包括金属Bi、Sn、Zn、In及其合金。

4.根据权利要求1所述的取向性氧化铁薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，惰性气氛为氮气或氩气；加热温度为低熔点金属的熔点之上。

5.根据权利要求1所述的取向性氧化铁薄膜的制备方法，其特征在于，氧化铁粒子为α-Fe₂O₃或者离子掺杂的α-Fe₂O₃；氧化铁粒子的形貌为片状，厚度为100～500nm，直径为5～20μm。

6.根据权利要求1所述的取向性氧化铁薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中，搅拌的时间为5～10min。

7.根据权利要求1所述的取向性氧化铁薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3)中，通过冲洗或风吹法去除金属表面上非直接接触的氧化铁粒子。

8.采用权利要求1～7中任意一项所述的制备方法制得的取向性氧化铁薄膜，其特征在于，该取向性氧化铁薄膜是由片状氧化铁粒子定向平铺在液体金属冷凝成型构成的平板的表面而形成，且片状氧化铁粒子与平板结合牢固。

9.如权利要求8所述的取向性氧化铁薄膜，其特征在于，该取向性氧化铁薄膜的厚度可控。

10.权利要求8或9所述的取向性氧化铁薄膜在制备钙钛矿电池中的应用，其特征在于，制作时：采用磁控溅射法在所述取向性氧化铁薄膜上制备氧化铟透明空穴传输层，然后采用磁控溅射法在空穴传输层上制备透明氧化铟锡电极。