[发明专利]一种基于纳米结构薄膜电极的氧化亚铜太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于纳米结构薄膜电极的氧化亚铜太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：

提供具有第一表面和与所述第一表面相对应的第二表面的衬底，清洗所述衬底；

在所述第一表面上通过旋转涂膜的方法制备银纳米线薄膜层；

通过旋转涂膜的方法在所述银纳米线薄膜层上制备氧化锌薄膜层；

在所述氧化锌薄膜层上通过水热法生长氧化锌纳米柱层；

通过电化学沉积法在所述氧化锌纳米柱层上制备氧化亚铜薄膜层；

在所述氧化亚铜薄膜层上用旋转涂膜的方法制备P型保护层；

通过丝网印刷、真空蒸镀、真空溅射或电子束热蒸发中的任意一种方法在所述P型保护层上制备顶电极，形成电极层，完成基于纳米结构薄膜电极的氧化亚铜太阳能电池的制作。

2.根据权利要求1所述的基于纳米结构薄膜电极的氧化亚铜太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述衬底先用洗涤剂进行清洗，然后采用乙醇超声清洗，再采用去离子水超声清洗，最后用去离子水清洗，将清洗后的衬底干燥，置衬底保持在氮气环境中。

3.根据权利要求1所述的基于纳米结构薄膜电极的氧化亚铜太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述第一表面上通过旋转涂膜的方法制备银纳米线薄膜层包括：取1-10mg/ml的银纳米线醇分散液，将所述衬底放置在旋转涂膜机上旋转涂膜，待烘干后形成银纳米线薄膜层，所述银纳米线薄膜层的厚度为200-1000nm。

4.根据权利要求1所述的基于纳米结构薄膜电极的氧化亚铜太阳能电池的制备方法，其特征在于，通过旋转涂膜的方法在所述银纳米线薄膜层上制备氧化锌薄膜层包括：将锌化合物、二乙醇胺和乙醇在40-100℃的温度条件下混合并进行反应，陈化24h后形成氧化锌溶胶，在所述银纳米线薄膜层上用旋转涂膜的方法获得氧化锌薄膜，经烘干后形成氧化锌薄膜层，所述氧化锌薄膜层的厚度为10-200nm。

5.根据权利要求4所述的基于纳米结构薄膜电极的氧化亚铜太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述锌化合物为醋酸锌、硝酸锌或乙酰丙酮锌中的一种或多种，所述锌化合物中锌的浓度为0.01-1mol/L，所述二乙醇胺与锌的物质的量比为1：1。

6.根据权利要求1所述的基于纳米结构薄膜电极的氧化亚铜太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述氧化锌薄膜层上通过水热法生长氧化锌纳米柱层包括：将所述氧化锌薄膜层面朝下放入烧杯中，通过水热法生长获得氧化锌纳米柱层，所述氧化锌纳米柱层的高度为500nm-2000nm。

7.根据权利要求1所述的基于纳米结构薄膜电极的氧化亚铜太阳能电池的制备方法，其特征在于，通过电化学沉积法在所述氧化锌纳米柱层上制备氧化亚铜薄膜层包括：用蒸馏水配置浓度为0.01-0.2mol/L的二价铜盐溶液，加入10倍铜盐浓度的乳酸，用NaOH溶液调节PH值至12，充分搅拌后得到电镀液，所述氧化锌纳米柱层在所述电镀液中进行电沉积，形成氧化亚铜薄膜层，所述二价铜盐为醋酸铜、硝酸铜或硫酸铜中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的基于纳米结构薄膜电极的氧化亚铜太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述氧化亚铜薄膜层上用旋转涂膜的方法制备P型保护层包括：将PEDOT：PSS溶液或2-10mg/ml的P3HT/氯苯溶液滴在所述氧化亚铜薄膜层上，经旋转涂膜后在150℃的条件下加热20min固化，形成P型保护层，所述P型保护层的厚度为20-100nm。

9.根据权利要求1所述的基于纳米结构薄膜电极的氧化亚铜太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述顶电极的厚度为200-3000nm。

10.一种由权利要求1-9任意一项权利要求所述方法制得的基于纳米结构薄膜电极的氧化亚铜太阳能电池，其特征在于，由下而上依次包括：衬底、银纳米线薄膜层、氧化锌薄膜层、氧化锌纳米柱层、氧化亚铜薄膜层、P型保护层、电极层。