一种使用微米级电铸掩膜板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微米级电铸掩膜板制备新型结构钙钛矿太阳能电池的方法，在基底表面制备电子传输层，然后按(类)叉指结构图案制备菲林膜，经过微米级光刻后电铸制备图案化的金属镍箔作为掩膜板，接着将沉积有电子传输层的基底与所述掩膜板通过磁力控制器对位并固定，再进行表面蒸发镀膜，依次制备金属氧化物绝缘层及金属电极层，消磁后去除镍箔掩膜板；后续进行热氧化处理，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。本发明专利技术采用菲林膜作为图案化的母版通过采用工业化常用的电铸工艺有效降低了图案化工艺的成本，为微米电极结构的钙钛矿太阳能电池探索出一条可行的工艺方案。探索出一条可行的工艺方案。

【技术实现步骤摘要】
一种使用微米级电铸掩膜板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，属于一种使用微米级电铸掩膜板制备新型结构钙钛矿太阳能电池的方法。

技术介绍

[0002]太阳能作为一种可持续零排放的清洁能源被人类视为是替代化石能源最有竞争力的一类新能源。目前作为技术较成熟的硅基太阳能电池持续提效遇到瓶颈，钙钛矿太阳能电池因制备成本低、电池及组件制备的一体化等诸多优势近期被广泛关注。国内外研究人员在短短几年时间内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，想再进一步对器件结构进行优化难度较大。而IDE(叉指型背接触)结构、Q
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IDE(类叉指型背接触)结构钙钛矿太阳能电池与传统的平面三明治结构钙钛矿太阳能电池相比，其具备受光面无电极遮光、相对较小的寄生吸收、钙钛矿层制备在电子传输层(ETL)和空穴传输层(HTL)之后、钙钛矿表面可灵活选择钝化工艺，且不存在制备电极对钙钛矿膜层的损伤等特点，被越来越多研究者关注。现有技术中，普遍采用自组装光刻工艺，但是对于微结构完全不可控。而用传统光刻手段较易对器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用微米级电铸掩膜板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)将透明导电基底清洗干净后，在其表面制备钙钛矿太阳能电池的电子传输层，得到沉积有电子传输层的基底；(2)按预设图案制备感光干膜，经过微米级光刻后电铸制备图案化的掩膜板，然后将沉积有电子传输层的基底与所述掩膜板对位固定；(3)将步骤(2)所得固定有掩膜板的基底进行表面蒸发镀膜，依次制备金属氧化物绝缘层及金属电极层，去除掩膜板；(4)将步骤(3)所得基底进行热氧化处理，使金属电极层的表面氧化形成钙钛矿太阳能电池的空穴传输层；(5)在步骤(4)所得基底的空穴传输层上制备钙钛矿吸收层，形成微米级图案化的新型结构钙钛矿太阳能电池。2.根据权利要求1所述的一种使用微米级电铸掩膜板制备新型结构钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于，步骤(2)中，微米级光刻制备的图案具有周期性，形状为叉指结构或类叉指结构，周期性镂空的间距在2μm
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60μm范围内，周期性线宽在2
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60μm范围内。3.根据权利要求1所述的一种使用微米级电铸掩膜板制备新型结构钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述电子传输层具有透光性，采用浸泡法或旋涂法制备SnO2薄膜或TiO2薄膜，膜厚控制在10nm
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100nm范围内。4.根据权利要求1所述的一种使用微米级电铸掩膜板制备新型结构钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述掩膜板为金属铜箔或镍箔。5.根据权利要求1所述的一种使用微米级电铸掩膜板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，固定有掩膜板的基底表面的周期性镂空区域沉积厚度在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈壁滔，郑国源，马斌，莫淑一，王吉林，龙飞，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：