【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池，涉及一种量子点太阳能电池，尤其涉及一种量子点太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
1、随着清洁能源需求的迅速增加，太阳能技术不断发展和改进，被认为是满足全球范围内日益增长的电力和能源需求的潜在途径。量子点太阳能电池(qdscs)作为第三代太阳能电池之一，因其尺寸、可调带隙、高稳定性和极低成本等卓越特性，在光伏应用中引起了广泛关注。
2、然而，当前量子点太阳能电池的研究仍存在以下问题：(1)qdscs效率较低：尽管技术人员已经做出了重要的努力，但目前量子点太阳能电池的效率仍然相对较低，这意味着在转换太阳能为电能的过程中仍存在较多的能量损失，需要进一步提高效率。(2)载流子浓度和迁移率的限制：低效率的主要原因之一是载流子浓度和迁移率的限制，这意味着在电荷分离和传输过程中仍存在着瓶颈，导致能量转换的明显损失。(3)空穴传输层(htl)选择和优化的挑战：htl在qdscs性能优化中起着关键作用，选择合适的htl材料并优化其性能成为较大的技术挑战，研究人员需要找到具有适当能级结构和良好空穴传输特性的材料。
3、由此可见，如何提供一种量子点太阳能电池及其制备方法，选择合适的htl材料并优化其性能，提高载流子的收集效率和传输速率，改善器件性能，实现更高的光电转换效率，同时降低制造成本，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种量子点太阳能电池及其制备方法，所述量子点太阳能电池通过选择合适的htl材料
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种量子点太阳能电池，所述量子点太阳能电池包括层叠设置的导电玻璃层、电子传输层、量子点吸收层、空穴传输层和金属电极层。
4、所述量子点吸收层的材质包括pbs-tbai。
5、所述空穴传输层的材质包括mote2。
6、本专利技术中，所述tbai指代四丁基碘化铵。
7、本专利技术提供的量子点太阳能电池采用可调带隙且高稳定性的pbs-tbai作为量子点吸收层，能够有效地吸收太阳能并产生电荷载流子对，同时引入mote2作为空穴传输层，相较于传统材料，mote2具有更低的电子亲和能级和优异的空穴传输特性，能够有效地收集和传输光生空穴，有助于提高载流子的收集效率和传输速率，缓解了光衰和性能退化问题，从而显著改善了器件性能，实现了更高的光电转换效率与能量产出以及更长期的稳定性与可靠性。
8、此外，本专利技术所采用的pbs-tbai和mote2具有较低的制造成本，从而降低了量子点太阳能电池的生产投入，使其更具商业化应用潜力，有利于大规模推广应用。
9、优选地，所述导电玻璃层的材质包括ito玻璃基片或fto玻璃基片。
10、优选地，所述电子传输层的材质包括wo3。
11、本专利技术采用wo3作为电子传输层，有助于高效地输运电子并促进电荷分离与传输，wo3具有良好的电子亲和能级和导电性能，可显著提高器件的效率。
12、优选地，所述金属电极层的材质包括au。
13、优选地，所述电子传输层的厚度为40-100nm，例如可以是40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
14、优选地，所述量子点吸收层的厚度为200-320nm，例如可以是200nm、210nm、220nm、230nm、240nm、250nm、260nm、270nm、280nm、290nm、300nm、310nm或320nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
15、优选地，所述空穴传输层的厚度为15-30nm，例如可以是15nm、16nm、17nm、18nm、19nm、20nm、21nm、22nm、23nm、24nm、25nm、26nm、27nm、28nm、29nm或30nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
16、优选地，所述金属电极层的厚度为65-110nm，例如可以是65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、95nm、100nm、105nm或110nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
17、第二方面，本专利技术提供一种如第一方面所述量子点太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
18、(1)获取导电玻璃基片，在所述导电玻璃基片的表面沉积金属氧化物作为电子传输层；
19、(2)混合pbs纳米颗粒、tbai化合物和有机溶剂，加热后制得量子点吸收液；
20、(3)将量子点吸收液旋涂在电子传输层的表面后进行热处理，在电子传输层的表面制得量子点吸收层；
21、(4)利用mo源和te源在量子点吸收层的表面沉积mote2作为空穴传输层；
22、(5)在空穴传输层的表面沉积金属单质作为金属电极层，制得量子点太阳能电池。
23、其中，步骤(1)和步骤(2)不分先后顺序。
24、优选地，步骤(1)所述导电玻璃基片包括ito玻璃基片或fto玻璃基片。
25、优选地，步骤(1)所述导电玻璃基片在沉积金属氧化物前经过超声波清洗。
26、优选地，步骤(1)所述沉积的方式包括磁控溅射。
27、优选地，所述磁控溅射的功率为50-200w，例如可以是50w、60w、70w、80w、90w、100w、110w、120w、130w、140w、150w、160w、170w、180w、190w或200w，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
28、优选地，所述磁控溅射的时间为5-30min，例如可以是5min、6min、8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min或30min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
29、优选地，所述磁控溅射过程中，基片与靶材之间的距离为5-10cm，例如可以是5cm、5.5cm、6cm、6.5cm、7cm、7.5cm、8cm、8.5cm、9cm、9.5cm或10cm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
30、优选地，所述磁控溅射所用靶材的平均直径为2-3英寸，例如可以是2英寸、2.1英寸、2.2英寸、2.3英寸、2.4英寸、2.5英寸、2.6英寸、2.7英寸、2.8英寸、2.9英寸或3英寸，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
31、优选地，步骤(1)所述金属氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种量子点太阳能电池，其特征在于，所述量子点太阳能电池包括层叠设置的导电玻璃层、电子传输层、量子点吸收层、空穴传输层和金属电极层；
2.根据权利要求1所述的量子点太阳能电池，其特征在于，所述导电玻璃层的材质包括ITO玻璃基片或FTO玻璃基片；
3.根据权利要求1或2所述的量子点太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层的厚度为40-100nm；
4.一种如权利要求1-3任一项所述量子点太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述导电玻璃基片包括ITO玻璃基片或FTO玻璃基片；
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述有机溶剂包括二甲基甲酰胺和/或二氯甲烷；
7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述旋涂的圈数为2600-5000圈，时间为15-35s；
8.根据权利要求4-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述Mo源由Mo薄片经过第一高温还原反应制得；>
9.根据权利要求4-8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述沉积的方式包括真空蒸镀；
10.根据权利要求4-9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种量子点太阳能电池，其特征在于，所述量子点太阳能电池包括层叠设置的导电玻璃层、电子传输层、量子点吸收层、空穴传输层和金属电极层；
2.根据权利要求1所述的量子点太阳能电池，其特征在于，所述导电玻璃层的材质包括ito玻璃基片或fto玻璃基片；
3.根据权利要求1或2所述的量子点太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层的厚度为40-100nm；
4.一种如权利要求1-3任一项所述量子点太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述导电玻璃基片包括ito玻璃基片或fto玻...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐冰，张志宽，唐光福，冯浩贤，
申请(专利权)人：深圳扑浪量子半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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