一种全锑基薄膜太阳电池及其制备方法技术

一种全锑基薄膜太阳电池及其制备方法，包括：前电极、顶电池、背电极，其特点是，前电极为透明导电玻璃层，顶电池由依次层叠设置的Sb

【技术实现步骤摘要】
一种全锑基薄膜太阳电池及其制备方法
本专利技术属于光电材料及薄膜太阳电池
，具体涉及一种全锑基薄膜太阳电池及其制备方法。
技术介绍
随着工业发展和人口增长，全球能源需求不断增加，特别是对传统能源，如石油、煤炭和天然气的依赖仍在继续。化石燃料是不可再生能源，未来终将耗尽，而现代社会的发展需要更多低污染、可持续的能源。因为太阳电池可以实现光能到电能的转换，并且蕴含着巨大的开发潜力，所以引起了本领域的高度关注。锑基薄膜太阳电池具有成本低、工艺简单、绿色无毒、易于大规模生产等特点，成为近年来研究的热点。在薄膜太阳电池的结构中，电子传输层是重要的组成部分之一，电子传输层选材质量不但会影响载流子的提取和输运，而且对于光吸收层的生长也会产生较大影响。目前常用的电子传输层有氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO2)、二氧化锡(SnO2)、硫化镉(CdS)，这些材料存在的问题是：存在一定的离子扩散、能级匹配不度高、制备方法复杂、薄膜的均匀程度和平整程度不足、透光率低、成本相对较高、光电性能较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是，克本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全锑基薄膜太阳电池，它包括：前电极、顶电池、背电极，其特征是，所述前电极为透明导电玻璃层，所述顶电池由自上至下依次层叠设置的Sb

【技术特征摘要】
1.一种全锑基薄膜太阳电池，它包括：前电极、顶电池、背电极，其特征是，所述前电极为透明导电玻璃层，所述顶电池由自上至下依次层叠设置的Sb2O3薄膜作为第一电子传输层、Sb2S3薄膜作为第一吸光层、CuSbS2薄膜作为第一空穴传输层组成；还包括在所述顶电池与背电极之间自上至下依次层叠设置中间电池、底电池，所述中间电池由自上至下依次层叠设置的Sb2O3薄膜作为第二电子传输层、Sb2(S,Se)3薄膜作为第二吸光层、CuSbS2薄膜作为第二空穴传输层组成；所述底电池由自上至下层叠设置的Sb2O3薄膜作为第三电子传输层、Sb2Se3薄膜作为第三吸光层、CuSbS2薄膜作为第三空穴传输层；所述的背电极为金属电极层。


2.根据权利要求1所述的一种全锑基薄膜太阳电池，其特征是，所述透明导电玻璃层是掺硼、铝和镓的氧化锌薄膜、掺氟二氧化锡薄膜和氧化铟锡薄膜至少一种。


3.根据权利要求1所述的一种全锑基薄膜太阳电池，其特征是，其特征在于：所述金属电极层为金、银、铜或铝薄膜。


4.根据权利要求1所述的一种全锑基薄膜太阳电池，其特征是，它的制备方法包括以下步骤：
1)透明导电玻璃层的制备：将FTO导电玻璃依次用去离子水、丙酮、异丙醇、无水乙醇各进行40min的超声清洗，氮气吹干后待用；
2)第一电子传输层Sb2O3薄膜的制备：将0.3-0.6g(CH3COO)3Sb溶解在适量乙二醇无水乙醇1：1混合溶液中，配制成0.005-0.01MM的Sb(Ac)3溶液，通过旋涂的方法，控制转速为1500r.p.m，时间为30s，重复3-5次，旋涂在步骤1)的FTO导电玻璃层表面，然后放入150℃烘箱10min进行氧化，并在300℃的Ar气气氛下进行退火，制得50-100nm厚的Sb2O3薄膜；
3)第一吸光层Sb2S3薄膜的制备：称取2g半水合酒石酸锑钾溶于200ml超纯水中，向其中加入0.9g硫代乙酰胺，充分搅拌完成前驱体溶液的配制；然后将衬底放入水热反应釜中，倒入前驱体溶液，在135℃的条件下反应1.5-2h；水热过程结束后，依次用超纯水和无水乙醇冲洗；最后在100℃加热板上热处理2min，冷却后在Ar气气气氛下于350℃进行5min退火，制得250-350nm厚的Sb2S3薄膜；
4)第一空穴传输层CuSbS2薄膜的制备：将CuCl2·2H2O、纯度为99％的(CH3COO)3Sb、纯度为99％的H2NCSNH2，三者比例为1:2.5-4.5:6配制前驱体溶液，通过喷涂的方法，控制喷嘴到加热台的距离为27cm，加热台的温度为125℃，进液速率为1mL/min，喷涂20min，之后在Ar气气氛下进行退火，退火温度为270℃，形成均匀平整的CuSbS2薄膜，其厚度为50-100nm；
5)第二电子传输层Sb2O3薄膜的制备：将0.3-0.6g(CH3COO)3Sb溶解在适量乙二...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹宇，刘超颖，周静，祝新运，蒋家豪，凌同，曲鹏，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22