[发明专利]一种溶液法加工的倒置结构CdTe纳米晶异质结高效太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种溶液法加工的倒置结构CdTe纳米晶异质结高效太阳电池，其特征在于，所述太阳电池由下到上依次由玻璃衬底、阴极、阴极界面层、n型层、光活性层和阳极叠层而成；所述的光活性层厚度为100~700 nm，由一层或多层CdTe纳米晶层组成；所述的n型层为CdSe薄膜。

2.根据权利要求1所述的倒置结构CdTe纳米晶异质结高效太阳电池，其特征在于：所述的阴极界面层指ZnO薄膜，厚度为20~100 nm。

3.根据权利要求1所述的倒置结构CdTe纳米晶异质结高效太阳电池，其特征在于：所述阴极指氧化铟锡导电膜，厚度为80~200 nm；所述的n型层厚度为40~150 nm；所述的阳极为Au，其厚度为80~200nm。

4.根据权利要求1所述的倒置结构CdTe纳米晶异质结高效太阳电池，其特征在于：所述的光活性层由以下方法制备得到：将CdTe纳米晶溶于有机溶剂，得到纳米晶分散液，将所述纳米晶分散液旋涂、刷涂、喷涂、浸涂、辊涂、丝网印刷、印刷或喷墨打印方式沉积在n型层上，得到CdTe纳米晶层，形成光活性层；所述的有机溶剂指极性有机溶剂，包括正丙醇、吡啶、苯甲醇或体积分数为1:1的吡啶/正丙醇混合溶液；所述纳米晶分散液的浓度为0.01~1 g/mL。

5.根据权利要求4所述的倒置结构CdTe纳米晶异质结高效太阳电池，其特征在于：所述的CdTe纳米晶采用层层烧结处理法，即每次沉积成膜后,都需要对膜进行化学处理以及热处理；所述的化学处理以及热处理为：将所得的膜于加热台上50~300℃加热1~5min去除有机溶剂，浸入CdCl₂饱和甲醇溶液1~3s，放在加热台上300~400℃热处理5~60s，浸入甲醇中漂洗1~10s，吹干。

6.根据权利要求1所述的倒置结构CdTe纳米晶异质结高效太阳电池，其特征在于：所述的n型层由以下方法制备得到：将CdSe纳米晶溶于有机溶剂，得到纳米晶分散液，将上述分散液经旋涂、刷涂、喷涂、浸涂、辊涂、丝网印刷、印刷或喷墨打印方式沉积在阴极界面层上，得到CdSe纳米晶层，形成n型层；所述的有机溶剂指极性有机溶剂，包括正丙醇、吡啶、苯甲醇或体积分数为1:1的吡啶/正丙醇混合溶液；所述纳米晶分散液的浓度为0.01~1 g/mL。

7.根据权利要求6所述的倒置结构CdTe纳米晶异质结高效太阳电池，其特征在于：所述的CdSe纳米晶采用层层烧结处理法，即沉积成膜后,对膜进行热处理，所述的热处理为：将膜放在加热台上100~200 ℃加热1~15min，再在加热台上300~400 ℃热处理10~60 s，最后放在加热台上320~370 ℃热处理1~50 min。

8.根据权利要求2所述的倒置结构CdTe纳米晶异质结高效太阳电池，其特征在于：所述阴极界面层通过溶液法加工得到，包含以下具体步骤：将前驱体溶解在有机溶剂中，得到溶胶；将所述溶胶采用旋涂、刷涂、喷涂、浸涂、辊涂、丝网印刷、印刷或喷墨打印方式沉积在阴极上，形成阴极界面层。

9.根据权利要求8所述的倒置结构CdTe纳米晶异质结高效太阳电池，其特征在于：所述溶胶的浓度为0.01~1 g/mL；所述的溶胶的制备步骤为:将醋酸锌和乙醇胺按照锌原子与乙醇胺分子1:1的比例溶解于乙二醇甲醚中，再进行超声分散。

10.制备权利要求1~9任一项所述溶液法加工倒置结构CdTe纳米晶异质结高效太阳电池的方法，其特征在于，包含以下具体步骤：

①将附着有阴极的玻璃衬底清洗，干燥；

②采用溶液法在阴极表面沉积阴极界面层；

③采用溶液法在阴极界面层上沉积n型层；

④采用溶液法在n型层上沉积光活性层；

⑤采用蒸镀法在光活性层上蒸镀阳极；即得高效CdTe/CdSe纳米晶异质结太阳电池。