一种使用离子束刻蚀匹配光刻构建图案化制备新型结构钙钛矿太阳能电池的方法技术

本发明专利技术公开了一种使用离子束刻蚀匹配光刻构建图案化制备新型结构钙钛矿太阳能电池的方法，在基底表面依次制备电子传输层、绝缘层和金属电极层，然后对金属电极层进行表面抛光处理后匀光刻胶，然后以显影后的光刻胶作为金属电极层和绝缘层的遮挡层，进行离子束刻蚀处理，构建所需的周期性沟道的结构形成图案化；其中，所述沟道为周期性叉指结构的图案，且为微米尺寸的电极图案；再进行热氧化处理，使金属电极层的表面氧化成空穴传输层；最后制备钙钛矿吸收层，形成具有(类)叉指结构电极图案的钙钛矿太阳电池。本发明专利技术工艺方案简单易行，具有电极间距、电极宽度、电极图案、电极线条一致性均可控，工艺重复性好等特点。工艺重复性好等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种使用离子束刻蚀匹配光刻构建图案化制备新型结构钙钛矿太阳能电池的方法


[0001]本专利技术涉及新能源材料领域，具体涉及一种使用离子束刻蚀匹配光刻构建图案化制备新型结构钙钛矿太阳能电池的方法。

技术介绍

[0002]发展绿色能源已经成为我国长期能源发展战略的核心工作，绿色能源以太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物能为代表，这些能源拥有环保和可再生等特点。其中，太阳能最具代表性，从硅基太阳能电池到铜铟镓硒CIGS太阳能电池，转换效率逐渐提高、生产成本逐渐下降，但受制于理论效率极限，且环保问题、生产工艺复杂等问题仍未解决。而钙钛矿太阳能电池作为第三代薄膜电池的代表因理论转换效率高、生产工艺简单、生产成本低等优势近十年受到广泛关注。国内外研究人员近几年已系统性的对钙钛矿太阳能电池进行材料合成、器件集成的优化，想再进一步优化钙钛矿太阳能电池结构面临许多挑战。而IDE(Interdigitated electrodes)或Q
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IDE(Quasi
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Interdigitated electrodes)背接触叉指或类叉指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用离子束刻蚀匹配光刻构建图案化制备新型结构钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)以透明导电基底洗涤干净后，在其表面制备钙钛矿太阳能电池的电子传输层；(2)在电子传输层上依次沉积绝缘层和金属电极层；(3)对步骤(2)所得金属电极层进行表面抛光处理后，按预设图案匀光刻胶，经过烤胶处理后配合匹配的光刻用掩膜板对光刻胶曝光显影；然后以显影后的光刻胶作为金属电极层和绝缘层的遮挡层，经过硬烘培后进行离子束刻蚀处理，周期性的刻蚀掉非光刻胶覆盖区域以下的金属电极层和绝缘层，构建所需的微米级周期性沟道结构形成图案化，之后剥离去除剩余的光刻胶；所述预设图案为周期性微米级电极图案；(4)对金属电极层的表面进行热氧化处理，形成钙钛矿太阳能电池的空穴传输层；(5)在空穴传输层上制备钙钛矿吸收层，形成具有微米尺寸电极图案结构的新型钙钛矿太阳能电池。2.根据权利要求1所述的一种使用离子束刻蚀匹配光刻构建图案化制备新型结构钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：步骤(3)中，预设图案为周期性叉指结构或类叉指图案，且为微米尺寸；周期性间距为2μm
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50μm。3.根据权利要求1所述的一种使用离子束刻蚀匹配光刻构建图案化制备新型结构钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：步骤(3)中，光刻胶厚度不超过5μm；离子束刻蚀功率为3
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8kW，刻蚀时间为1
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10min。4.根据权利要求1所述的一种使用离子束刻蚀匹配光刻构建图案化制备新型结构钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述热氧化处理的温度为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈壁滔，郑国源，陈明光，龙飞，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：