[发明专利]一种纳米有序互穿全氧化物异质结薄膜太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米有序互穿全氧化物异质结薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将FTO导电玻璃上的FTO用浓盐酸和Zn粉刻蚀成细条，再经丙酮、异丙醇、超纯水超声清洗干净，干燥后得经过处理的FTO导电玻璃备用；

(2)利用水热反应法在FTO导电玻璃上生长CuO纳米阵列；

(3)匀胶机采用旋涂的方式在CuO纳米阵列上旋涂TiO₂凝胶溶液并退火，得到CuO和TiO₂纳米有序互穿异质结薄膜；

(4)真空镀膜机采用热蒸发的方式在TiO₂层的上方蒸镀LiF为阳极修饰层；

(5)真空镀膜机采用热蒸发的方式在LiF层的上方蒸镀Al为金属阳极层；

利用水热反应法在FTO导电玻璃上生长CuO纳米阵列的流程为：

(1)将0.10克醋酸铜溶解于5毫升无水乙醇，将得到的混合物在室温下搅拌2小时，得到蓝色澄清溶液；

(2)将步骤(1)中所得的蓝色澄清溶液以2000rpm/min转速旋涂于经过处理的FTO导电玻璃上，然后置于加热台上100℃退火1分钟，此过程重复四次，得到均匀的醋酸铜薄膜；

(3)将步骤(2)中所的醋酸铜薄膜在马弗炉中于250℃下煅烧60分钟得到覆盖在FTO导电基片上的CuO致密籽晶层薄膜；

(4)将步骤(3)中所的FTO导电基片上的CuO致密籽晶层薄膜置于0.25mol/L硝酸铜和0.25mol/L六次甲基四胺组成的水溶液中，密封后于90℃烘箱中反应4小时，得到CuO纳米棒阵列。

2.根据权利要求1所述的一种纳米有序互穿全氧化物异质结薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于，采用旋涂的方式在CuO纳米阵列上方旋涂TiO₂凝胶溶液形成致密膜并退火的流程为：

(1)将369微升钛酸异丙酯溶解于2.53毫升的异丙醇中，待搅拌充分后再逐滴加入35微升的2摩尔/升的盐酸，将得到的混合物在室温下搅拌8小时形成TiO₂凝胶溶液；

(2)在室温下于空气中，将步骤(1)中所得的TiO₂凝胶溶液以2000rpm/min转速旋涂于CuO纳米棒阵列的上方，形成致密膜层，接着在马弗炉中于500℃下煅烧60分钟，得到CuO和TiO₂纳米有序互穿异质结薄膜。

3.根据权利要求1所述的一种纳米有序互穿全氧化物异质结薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于，真空镀膜机采用热蒸发的方式在TiO₂层的上方蒸镀LiF的流程为：压强为5×10^-4Pa，蒸发速率为0.1埃/秒；真空镀膜机采用热蒸发的方式在LiF层的上方蒸镀金属Al的流程为：压强为5×10^-4Pa，蒸发速率为1埃/秒，Al电极的大小由掩膜版控制为1×4mm²，并作为电池的有效面积。