[发明专利]一种掺杂TiO2薄膜的制备方法

摘要

本发明属于光电薄膜技术领域，具体公开了一种掺杂TiO₂薄膜的制备方法。（1）在搅拌状态下，配制100~400mM的TiCl₄水溶液；（2）将掺杂金属的盐根据目标掺杂比例溶入溶解当量的溶剂中，搅拌均匀之后加入到步骤（1）配制好的溶液中；（3）将衬底放入步骤（2）获得的溶液中，控制溶液温度在70~150℃，保温10min~5h；（4）取出衬底，依次用乙醇和水进行清洗；（5）将清洗后的衬底控温在100~150℃退火30min~3h，衬底上的生成物即为掺杂TiO₂薄膜。本发明方法可以从溶液中直接获得致密的掺杂TiO₂薄膜，整个过程在低温常压环境下进行，并且是在衬底上一次成膜；最后，本发明提供了通过低温制备不同元素掺杂的TiO₂薄膜，并且使钙钛矿太阳电池的性能获得了显著提升。

主权项

1.一种掺杂TiO2薄膜的制备方法，其特征在于，掺杂TiO2薄膜为金红石相的Nb掺杂TiO2薄膜，步骤如下：（1）在搅拌状态下，配制100~400mM的TiCl4水溶液；（2）以摩尔比例计，以控制掺杂金属占掺杂金属与TiCl4之和的0.5%~3%为准，将NbCl5溶入溶解当量的浓盐酸中，搅拌均匀之后加入到步骤（1）配制好的溶液中；（3）将衬底依次用去离子水、丙酮、乙醇、去离子水各超声清洗10min，将洗好的衬底用氮气吹干，100℃烘干10min，然后进行臭氧等离子体处理15min；将衬底放入步骤（2）获得的溶液中，利用水浴锅控制溶液温度在70℃，保温1h；（4）取出衬底，依次用乙醇和去离子水进行清洗；（5）将清洗后的衬底控温在100℃退火1h，衬底上的生成物即为金红石相的Nb掺杂TiO2薄膜；其中，上述衬底为涂覆有种晶层的透明衬底，所述种晶层为掺杂或无掺杂的SnO2，或为掺杂或无掺杂的TiO2，或为掺杂或无掺杂的ZnO。