一种具有3D结构的硒硫化锑薄膜太阳电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有3D结构的硒硫化锑薄膜太阳电池及其制备方法，属于电池制备技术领域。本申请的薄膜太阳电池包括从下至上的依次层叠设置的衬底玻璃、TiO2层、BaTiO3薄膜层、Sb2(S,Se)3薄膜层、空穴传输层和电极层。还包括一种Sb2(S,Se)3薄膜太阳电池的制备方法，制备出的Sb2(S,Se)3薄膜太阳电池其中TiO2层为3D

【技术实现步骤摘要】
一种具有3D结构的硒硫化锑薄膜太阳电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种具有3D结构的硒硫化锑薄膜太阳电池及其制备方法，属于电池制备


技术介绍

[0002]寻找低成本、高效率、高稳定性的光伏材料是太阳能电池研究的一个重要内容。为此，一系列的光伏材料及其相应的器件结构相继出现，比如硅电池、薄膜太阳能电池以及钙钛矿型太阳能电池等等。近年来，硒硫化锑(Sb2(S,Se)3)作为一种薄膜太阳电池吸收层材料被研究，Sb2(S,Se)3为正交结构，物相成分易于控制，且带隙在1.1
‑
1.7eV范围内可调，光吸收系数高达105cm
‑1以上。而且制备Sb2(S,Se)3薄膜的工艺温度较低，非常适合用于柔性薄膜电池，是一种具有实际应用前景的太阳能电池活性材料。然而，这种制备的Sb2(S,Se)3薄膜太阳电池通常转换效率通常较低、界面复合严重。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种具有3D结构的硒硫化锑薄膜太阳电池及其制备方法，通过本专利技术制备得到的Sb2(S,Se)3薄膜太阳电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有3D结构的硒硫化锑薄膜太阳电池，其特征在于，包括从下至上的依次层叠设置的衬底玻璃、缓冲层、钝化层、吸收层、空穴传输层和电极层；其中，所述缓冲层为3D
‑
TiO2阵列结构，所述钝化层为BaTiO3薄膜层，吸收层为Sb2(S,Se)3薄膜，缓冲层与吸收层形成pn结。2.如权利要求1所述的具有3D结构的Sb2(S,Se)3薄膜太阳电池，其特征在于，所述BaTiO3薄膜层的厚度范围为2
‑
10nm，所述Sb2(S,Se)3薄膜层的厚度范围为300
‑
2000nm。3.如权利要求1所述的具有3D结构的Sb2(S,Se)3薄膜太阳电池，其特征在于，所述TiO2阵列具有至少两个棒结构，所述棒结构长度为100
‑
1000nm，直径为20
‑
70nm，密度在100
‑
200rod
·
μm
‑2。4.一种具有3D结构的硒硫化锑薄膜太阳电池的制备方法，用于制备如权利要求1
‑
3任一项所述的具有3D结构的Sb2(S,Se)3薄膜太阳电池，其特征在于，包括以下步骤：S1、衬底清洗：以衬底玻璃为窗口层，清洗所述衬底玻璃；S2、制备缓冲层：以含钛化合物与有机醇溶液配置得到前驱体溶液A，将所述前驱体溶液A旋涂在步骤S1中所述的衬底玻璃上，烘干后退火处理得到TiO2种子层薄膜；用超纯水稀释含钛化合物并混匀，在酸性环境下配置得到前驱体溶液B，在所述前驱体溶液B内加入模板剂或氟钛酸铵，在所述TiO2种子层薄膜采用水热合成法制备3D
‑
TiO2阵列，形成TiO2层；S3、制备钝化层：以含钛化合物作为钛源，含钡化合物作为钡源，用所述钛源和钡源配制得到前驱体溶液C，在所述TiO2阵列上采用溶液法原位生长Ba...

【专利技术属性】
技术研发人员：王威，钱洪强，沈鸿烈，张树德，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：