[发明专利]一种用Ag2S作吸收层的全固态太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种用Ag₂S作吸收层的全固态太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1) 导电衬底预处理：将ITO导电玻璃清洗、吹干；

2) 溶胶凝胶的制备：将0.015mol的醋酸锌和1.4mL单乙醇胺溶于50mL乙二醇甲醚中，60℃下水浴磁力搅拌0.5-1h，得到均匀透明的溶胶A；

3) 旋涂籽晶层：将溶胶A以2000-3000rpm的转速旋涂在ITO导电玻璃上，旋涂时间为20-40s，之后将其放在200℃热板上烘干，重复上述步骤2-3遍；

4) 退火处理：将经上述处理后的ITO玻璃放在管式炉中400℃退火1h，获得具有ZnO籽晶层的ITO玻璃；

5) ZnO纳米棒前驱体溶液的配制：将0.5-0.8mmol的硝酸锌和0.5-0.8mmol的六次甲基四胺溶于20mL去离子水中，搅拌0.5-1h，得到溶液B；

6) 水热法生长ZnO纳米棒：将溶液B放在反应釜中，带有ZnO籽晶层的ITO玻璃斜靠在反应釜中，再将该反应釜置于90℃保温2-4h，反应后将产物进行清洗烘干；

7) CdS化学沉积溶液的配制：将0.4mmol CdCl₂·5/2H₂O和0.4mmol硫代乙酰胺溶于20mL去离子水中，磁力搅拌20-30min得到溶液C；

8) 化学沉积CdS缓冲层：将带有ZnO纳米棒的ITO玻璃放置在溶液C中反应10-20min后取出清洗并烘干；

9) Ag₂S反应溶液的配制：将4mmol的AgNO₃溶于100mL无水乙醇中磁力搅拌1h得到溶液D，将2mmol硫代乙酰胺溶于100mL无水乙醇中磁力搅拌1h得到溶液E；

10）连续离子沉积法生长Ag₂S吸收层：将步骤8)得到的样品放在溶液D中反应20s后取出用去离子水和酒精冲洗干净并吹干，后放入溶液E中反应20s后取出用去离子水和酒精冲洗干净并吹干，以上步骤为一个循环，重复此循环20-40次，最后在150℃下退火2h；

11）热蒸发镀Au电极：将上述10）得到的样品放在热蒸发镀膜机中蒸镀100nm厚的Au电极，制得用Ag₂S作吸收层的全固态太阳能电池。

2.一种用Ag₂S作吸收层的全固态太阳能电池，其特征在于，采用如权利要求1所述的方法制得，该太阳能电池包括ZnO纳米棒电子传输层、CdS缓冲层以及Ag₂S光吸收层，所述的CdS缓冲层包覆于ZnO纳米棒表面形成ZnO/CdS核壳结构，Ag₂S填充于ZnO/CdS核壳纳米棒阵列中。

3.根据权利要求2所述的用Ag₂S作吸收层的全固态太阳能电池，其特征在于，所述的ZnO纳米棒长度为500-900nm，直径为50-90nm。

4.根据权利要求2所述的用Ag₂S作吸收层的全固态太阳能电池，其特征在于，所述的CdS缓冲层的厚度为10-25nm。

5.根据权利要求2所述的用Ag₂S作吸收层的全固态太阳能电池，其特征在于，自下而上依次包括ITO导电玻璃、ZnO籽晶层、ZnO纳米棒阵列、CdS缓冲层、Ag₂S吸收层、Au电极。