一种三明治结构无铅铁电光伏器件及其制备方法技术

本发明专利技术属于无铅铁电光伏器件技术领域，具体涉及一种三明治结构无铅铁电光伏器件及其制备方法。该铁电光伏器件包括：基底；附着在所述基底上的KBNNO层；以及，附着在所述KBNNO层上的ITO层。其制备方法包括：步骤1)获取基底材料；2)以基底材料为衬底，采用脉冲激光沉积法用KBNNO陶瓷靶材在所述衬底上沉积KBNNO薄膜，得到基底/KBNNO；3)以基底/KBNNO为衬底，采用脉冲激光沉积法用ITO靶材在所述基底/KBNNO上沉积ITO层，形成基底/KBNNO/ITO，得到三明治结构无铅铁电光伏器件。本发明专利技术通过脉冲激光沉积方法制备窄带隙铁电光伏薄膜太阳能电池，利用铁电退极化电场和肖特基结区势垒的协同作用，促进光生电子空穴对的分离和收集。

A sandwich structure lead-free ferroelectric photovoltaic device and its preparation method

The invention belongs to the technical field of lead-free ferroelectric photovoltaic devices, in particular to a sandwich structure lead-free ferroelectric photovoltaic device and a preparation method thereof. The ferroelectric photovoltaic device comprises a substrate; a KBNNO layer attached to the substrate; and an ITO layer attached to the KBNNO layer. The preparation methods include: Step 1) obtaining the substrate material; 2) using the base material as the substrate, the KBNNO film is deposited on the substrate by KBNNO ceramic target by pulse laser deposition, and the substrate /KBNNO; 3) is substrate /KBNNO, and the ITO layer is deposited on the base /KBNNO by the ITO target by the pulse laser deposition. Based on /KBNNO/ITO, a sandwich structure lead-free ferroelectric photovoltaic device is obtained. In the present invention, a narrow band gap ferroelectric thin film solar cell is prepared by pulsed laser deposition, which uses the synergistic effect of the ferroelectric depolarization electric field and the potential barrier of the Schottky junction to promote the separation and collection of photogenerated electron hole pairs.

【技术实现步骤摘要】
一种三明治结构无铅铁电光伏器件及其制备方法
本专利技术属于无铅铁电光伏器件
，具体涉及一种三明治结构无铅铁电光伏器件及其制备方法。
技术介绍
随着全球能源和环保问题的日益突出，太阳能光伏产业以其干净、无污染、存在区域广泛及可重复利用等优点正在引起人们越来越多的关注。目前，在太阳能电池市场中，晶体硅电池由于其成熟的制备工艺、高的转化效率(>25％)和良好的环保特性占据着统治地位。然而，晶体硅太阳能电池具有光吸收系数低(约102cm-1)，制作工艺繁琐，成本昂贵等缺点，这大大限制了晶体硅太阳能电池的进一步发展。为了有效降低光伏电池的成本，研究者开始尝试研制无机薄膜太阳能电池、有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池、纳米结构太阳能电池、有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池等。然而，成本低、光电转换效率高且性能稳定的太阳能电池仍未实现。近年来，铁电体因其反常的光伏效应而吸引了国际学术界及产业界越来越多的关注和重视。不同于传统的p-n结太阳能电池，铁电光伏太阳能电池因其分布于整个铁电层内退极化电场的存在而能够更有效地分离光生电子空穴对。但是，大多数已知的铁电材料都有很宽的禁带，即它们本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三明治结构无铅铁电光伏器件，其特征在于，包括：基底；附着在所述基底上的KBNNO层；以及，附着在所述KBNNO层上的ITO层。

【技术特征摘要】
1.一种三明治结构无铅铁电光伏器件，其特征在于，包括：基底；附着在所述基底上的KBNNO层；以及，附着在所述KBNNO层上的ITO层。2.根据权利要求1所述的三明治结构无铅铁电光伏器件，其特征在于：所述KBNNO层为(KNbO3)0.9(BaNi0.5Nb0.5O3)0.1层。3.根据权利要求2所述的三明治结构无铅铁电光伏器件，其特征在于：(KNbO3)0.9(BaNi0.5Nb0.5O3)0.1层的厚度为470～490nm。4.根据权利要求1至3任一所述的三明治结构无铅铁电光伏器件，其特征在于：所述基底为Pt(111)/TiO2/SiO2/Si(100)基底。5.一种三明治结构无铅铁电光伏器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取基底材料；2)以步骤1)得到的所述基底材料为衬底，采用脉冲激光沉积法用KBNNO陶瓷靶材在所述衬底上沉积KBNNO薄膜，得到基底/KBNNO；3)以步骤2)得到的所述基底/KBNNO为衬底，采用脉冲激光沉积法用ITO靶材在所述基底/KBNNO上沉积ITO层，形成基底/KBNNO/ITO，得到三明治结构无铅铁电光伏器件。6.根据权利要求5所述的三明治结构无铅铁电光伏器件的制备方法，其特征在于，所述步骤1)包括以下步骤：101)将基底材料依次置于丙酮、无水乙醇和去离子水中超声波清洗后用高纯氮气吹干。7.根据权利要求5所述的三明治结构无铅铁电光伏器件的制备方法，其特征在于，所述步骤2)包括以下步骤：201)将基底材料放置于样品台上作为衬底，将KB...

【专利技术属性】
技术研发人员：何云斌，陈剑，黎明锴，张清风，卢寅梅，常钢，李派，陈俊年，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42