[发明专利]一种锑基太阳能电池用空穴传输层及其制备方法以及应用

说明书

本发明提供了一种锑基太阳能电池用空穴传输层，为二氧化硒薄膜。本发明提供的空穴传输层原料具有获取简单，价格低廉的优势。相较于现在通用的以2,2',7,7'‑四[N,N‑二(4‑甲氧基苯基)氨基]‑9,9'‑螺二芴(Spiro‑OMeTAD)为代表的小分子空穴传输层具有水热稳定的特点。该空穴传输层制备所使用溶剂毒性低，价格低。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种锑基太阳能电池用空穴传输层及其制备方法以及应用。

背景技术

随着社会经济的快速发展，人们对化石能源的需求日益增长，由此引发了两大问题：能源危机和环境污染。因此，为了发展环境友好型经济并解决能源危机问题，寻找新型的替代性能源显得尤为重要。太阳能是一种储量丰富、清洁无污染的可再生能源。而将该能源直接转化成电能的有效方式是光伏发电，即太阳能电池。

发展至今，太阳能电池种类繁多，其中锑基(硒化锑、硫化锑、硫硒化锑)薄膜太阳能电池具有理论转换效率高、成本低廉、稳定性好、无毒等优点，被看作是一类极具发展潜力的薄膜太阳能电池。而现在通用的以2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)为代表的小分子空穴传输层由于其水、热稳定性差在一定程度上制约了锑基太阳能电池的进一步发展。因此，寻找一种具有良好水、热稳定性的空穴传输层材料成为一个较为迫切的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种锑基太阳能电池用空穴传输层及其制备方法，本发明提供的锑基太阳能电池用空穴传输层具有良好的水、热稳定性。

本发明提供了一种锑基太阳能电池用空穴传输层，为二氧化硒薄膜。

本发明还提供了一种上述空穴传输层的制备方法，包括以下步骤：

在锑基太阳能电池的前置结构的吸收层表面涂覆二氧化硒溶液，干燥后，得到空穴传输层。

本发明对所述锑基太阳能电池的种类并没有特殊限制，本领域技术人员公知的锑基太阳能电池种类即可。在本发明中，所述锑基太阳能电池优选为硫化锑、硒化锑或者硫硒化锑电池。

所述前置结构为正型结构，所述前置结构包括FTO/电子传输层/锑基吸收层。

所述二氧化硒溶液包括二氧化硒、氨水和溶剂。具体的制备方法为：

将二氧化硒与一部分溶剂混合搅拌后进行过滤，得到滤液；

将滤液、氨水和剩余部分的溶剂混合，得到二氧化硒溶液。

所述二氧化硒在所述二氧化硒溶液中的浓度为0.1～0.2M；

所述氨水在所述二氧化硒溶液中的浓度为0.03～0.05M。

所述溶剂选自乙醇、甲醇和水中的一种或多种，优选为乙醇。

在涂覆二氧化硒溶液之前，对太阳能电池的吸收层表面进行清洁，本发明对所述清洁的方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的方法即可。

清洁完成后，在无尘环境下，将所述二氧化硒溶液涂覆于吸收层表面，其中，所述涂膜方式为旋涂，所述旋涂转速为2000～8000rpm，优选为4000～6000rpm，转时为20～60s，优选为40～50s。

然后，进行干燥。所述干燥方式选自自然干燥、真空干燥或加热干燥，优选为真空干燥或加热干燥，所述加热干燥的温度控制为70～100℃，加热时间为2～10min。

参见图1，图1为本发明提供的锑基太阳能电池用空穴传输层的制备方法的工艺流程图。

本发明还提供了一种锑基太阳能电池，包括上述空穴传输层或上述制备方法制备得到的空穴传输层。