一种制造技术

本发明专利技术涉及太阳能电池技术领域，公开了一种基于十二烷基苯磺酸钠

【技术实现步骤摘要】
一种Sb2S3太阳能电池的制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池

。
更具体而言，涉及一种十二烷基苯磺酸钠
(SDBS)
改性的
Sb2S3吸收层以及包含该吸收层的薄膜太阳能电池及其制备方法
。

技术介绍

[0002]锑硫族太阳能电池由于其环境友好的特性，在最近几年得到快速发展，根据
Shockley
‑
Queisser
极限，带隙为
1.1
至
1.8ev
的锑硫族化合物材料的理论功率转换效率为
26.86
～
32.91
％
。
然而，截止目前，
Sb2S3太阳能电池效率只有
7.5
％，究其根本原因是
Sb2S3吸收层存在较多问题
。
[0003]因此须优化
Sb2S3薄膜的制备工艺，提升薄膜质量，减少薄膜缺陷，降低非辐射复合
。
从而获得一种高效的锑硫族太阳能电池
。

技术实现思路

[0004]鉴于上述水热
Sb2S3太阳能电池的发展潜力和亟待提升的薄膜质量，本专利技术旨在
Sb2S3水热前驱体溶液中添加十二烷基苯磺酸钠获得高质量的
Sb2S3薄膜，并制备出基于优化的
Sb2S3太阳能电池，解决了现有
Sb2S3太阳能电池短路电流低的问题，从而得到高效稳定的锑硫族太阳能电池
。
[0005]为了实现以上目的，本专利技术在水热制备
Sb2S3薄膜过程中，添加十二烷基苯磺酸钠，形成直径为
100
～
1000nm
的厚度为
100
～
500nm
的高质量薄膜
。
[0006]所述方法包括如下步骤：
[0007]将十二烷基苯磺酸钠溶于去离子水中在聚四氟乙烯内衬搅拌
10
～
30min
得到混合均匀的溶液
①
；
[0008]将五水硫代硫酸钠加入去离子水中搅拌
10
～
30min
得到混合均匀的溶液
②
；
[0009]将半水合酒石酸锑钾加入去离子水中搅拌
10
～
30min
得到混合均匀的溶液
③
；
[0010]将所得溶液
①
、
②
和
③
放入聚四氟乙烯内衬搅拌6～
10min
得到混合均匀的溶液；
[0011]所得混合均匀的溶液用于水热法制备
Sb2S3薄膜
。
[0012]有益效果
[0013]本申请通过添加十二烷基苯磺酸钠水热法制备直径为
100
～
1000nm
且厚度为
100
～
500nm
的高质量薄膜，通过增强水热非均相再作用路径提升水热法制备
Sb2S3吸收层薄膜质量，增强光的吸收率来增强
Sb2S3薄膜太阳能电池的短路电流
。
附图说明
[0014]从下面结合附图的详细描述中，将会更加清楚地理解本专利技术的上述及其他目的
、
特征和其他优点，其中，
[0015]图1示出了本申请在水热
Sb2S3工艺中添加十二烷基苯磺酸钠
(SDBS)
所制备
Sb2S3薄膜的扫描电镜图例，经优化后的薄膜具有大的晶粒尺寸和更少的缺陷；
[0016]图2示出了本专利技术实施的
J
‑
V
曲线图，加入十二烷基苯磺酸钠以后，器件的短路电流有着明显的提升；
[0017]图3示出了本专利技术示例器件的结构图，该器件由以下组成部分：
1、
透明导电基底，
2、
电子传输层1，
3、
电子传输层2，
4、Sb2S3吸收层，
5、
空穴传输层，
6、
电极层
。
具体实施方式
[0018]现有
Sb2S3太阳能电池可发展潜力以及亟待提高的薄膜质量
。
本申请提供了一种十二烷基苯磺酸钠
(SDBS)
用以优化
Sb2S3水热工艺的薄膜质量，具体包括如下步骤：
[0019]将微量十二烷基苯磺酸钠溶于去离子水中在聚四氟乙烯内衬搅拌
10
～
30min
得到混合均匀的溶液
①
；
[0020]将五水硫代硫酸钠加入去离子水中搅拌
10
～
30min
得到混合均匀的溶液
②
；
[0021]半水合酒石酸锑钾加入去离子水中搅拌
10
～
30min
得到混合均匀的溶液
③
，将所得溶液
②
和
③
放入
①
聚四氟乙烯内衬搅拌6～
10min
得到混合均匀的溶液；
[0022]内衬中倒置斜放基底置于反应釜中在
135℃
水热
3h
；所述基底具有透明导电基底上形成的电子传输层
。
[0023]本申请一些实施方案提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池的结构由下至上包括：透明导电基底
、
电子传输层
1、
电子传输层
2、Sb2S3吸收层
、
空穴传输层
、
电极层
。
实际按照图3中图层1‑6顺序堆叠
。Sb2S3吸收层采取本申请所实施方案
。
[0024]优选地，所述透明导电基底为
FTO
导电玻璃或
ITO
导电玻璃
。
[0025]优选地，所述电子传输层1为
SnO2。
[0026]优选地，所述电子传输层2为
CdS。
[0027]优选地，所述
Sb2S3吸收层厚度为
100nm
左右
。
[0028]优选地，所述空穴阻挡层为
Spiro
‑
OMeTAD
或
PTAA
，更优先地，该空穴传输层厚度为
60
～
100nm。
[0029]优选地，所述电极层为
Au
或
Ag
，更优先地，该电极层厚度为
60
～
100nm。
[0030]上述含有十二烷基苯磺酸钠的
Sb2S3太阳能电池通过如下方法：
[0031]准备透明导电基底；
[0032]在所述透明导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种十二烷基苯磺酸钠在水热法制备
Sb2S3薄膜中的应用方法
,
其特征在于：在水热制备
Sb2S3太阳能电池的基础之上，通过在水热前驱体溶液中添加十二烷基苯磺酸钠，获得缺陷更少质量更高的
Sb2S3薄膜；所述
Sb2S3薄膜的制备方法包括如下步骤：将微量十二烷基苯磺酸钠溶于去离子水中在聚四氟乙烯内衬搅拌
10
～
30min
得到混合均匀的溶液；将五水硫代硫酸钠加入去离子水中搅拌
10
～
30min
得到混合均匀的溶液；将半水合酒石酸锑钾加入去离子水中搅拌
10
～
30min
得到混合均匀的溶液；将上述三种溶液放入聚四氟乙烯内衬搅拌6～
10min
得到混合均匀的溶液放入反应釜中在
120
～
140℃
水热
120
～
180min
得到
Sb2S3薄膜
。2.
一种包含权利1所述
Sb2S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛小丽，吴汉文，王欢，牛海红，周儒，万磊，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：