[发明专利]一种醇蒸汽后退火处理硫化锑基薄膜的太阳能电池的制备方法

权利要求书

1.一种醇蒸汽后退火处理硫化锑基薄膜的太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、FTO玻璃的处理：对FTO玻璃进行常规预处理；所述常规预处理：采用去污粉清洗FTO玻璃，然后将其分别用去离子水、丙酮和无水乙醇进行超声处理5-15min，用氮气吹干，最后将其进行UV处理5-20min；

步骤2、电子传输层的制备：采用TiO₂作为电子传输材料，在FTO玻璃上制备电子传输层；

步骤3、硫化锑光吸收层的醇蒸汽后退火处理：将锑的前驱体溶液旋涂在TiO₂电子传输层上，制备硫化锑薄膜后，采用“醇蒸汽后退火处理方法”对硫化锑薄膜进行后退火处理：再将硫化锑薄膜置于含小坩埚的加热台上，将10-200μl的异丙醇、乙醇和甲醇分别滴入坩埚中，同时迅速用培养皿盖住，100-400℃退火处理1-5min，对硫化锑薄膜进行无溶剂退火处理，即得到硫化锑吸光层；

步骤4、空穴传输层的制备：将Spiro-OMeTAD溶液旋涂在硫化锑薄膜上制备得到Spiro-OMeTAD层；

步骤5、电极蒸镀：采用热蒸镀仪，在空穴传输层上蒸镀一层100-120nm厚的Au背电极，即得到硫化锑基薄膜太阳能电池。

2.根据权利要求1所述醇蒸汽后退火处理硫化锑基薄膜的太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤2在FTO玻璃上制备TiO₂电子传输层：以1000-5000rpm/min的速率，旋涂TiO₂溶液，在空气中100-500℃下退火处理10-60min，然后冷却至室温，得到致密的TiO₂电子传输层。

3.根据权利要求1所述醇蒸汽后退火处理硫化锑基薄膜的太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤3的锑的前驱体溶液为：1.0-2.0mmol的Sb₂O₃粉末、在1.0-3.0mL的乙醇中稀释的1.0-2.5mL的CS₂和1.0-2.5mL的n-丁胺混合搅拌，得到锑的前驱体溶液。

4.根据权利要求1或3所述醇蒸汽后退火处理硫化锑基薄膜的太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤3的制备硫化锑薄膜：将步骤2处理过的FTO玻璃基底移入有氮气保护的手套箱内，将锑的前驱体溶液溶液滴加在TiO₂层上，以3000-9000rpm/min的速率旋涂20-80s，然后在100-400℃下加热1-10min，得到硫化锑薄膜。

5.根据权利要求1所述醇蒸汽后退火处理硫化锑基薄膜的太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤4的Spiro-OMeTAD溶液为：将28μl的4-叔丁基吡啶4-tert-butylpyridine和17μl的双三氟甲烷磺酰亚胺锂Li-TFSI添加到1mL氯苯中，得到Spiro-OMeTAD溶液；所述双三氟甲烷磺酰亚胺锂Li-TFSI是以520mg Li-TFSI溶于1ml乙腈中；前述组份含量为每份的计量。

6.根据权利要求1或5所述醇蒸汽后退火处理硫化锑基薄膜的太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤4的在硫化锑薄膜上制备得到Spiro-OMeTAD层：将Spiro-OMeTAD溶液在硫化锑薄膜上以3000-9000rpm/min的速率旋涂20-80s，最后在空气中50-200℃下退火处理10-30min，即得到Spiro-OMeTAD层。

7.根据权利要求3所述醇蒸汽后退火处理硫化锑基薄膜的太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述Sb₂O₃粉末、CS₂和n-丁胺采用分析纯。

8.根据权利要求3所述醇蒸汽后退火处理硫化锑基薄膜的太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述乙醇采用优级纯。