[发明专利]一种致密Sb2

说明书

本发明公开了一种致密Sb₂S₃薄膜的制备方法及基于其的太阳电池，是首先通过溶液法在沉积于FTO玻璃上的TiO₂薄膜上沉积Sb₂S₃反应物前驱体薄膜，然后通过对该前驱体薄膜进行热处理使TiO₂薄膜上原位生长出致密的Sb₂S₃纳米颗粒薄膜，最后在Sb₂S₃纳米颗粒薄膜上沉积空穴传输层和阴极层，即获得了基于致密Sb₂S₃薄膜的太阳电池。本发明所得电池具有300‑750nm的光谱响应范围且能量转换效率达到6.25％，同时本发明的太阳关键材料和器件制备方法简单，具有很好的大规模应用的潜力。

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种基于Sb₂S₃纳米颗粒薄膜的太阳电池。

背景技术

Sb₂S₃材料是一种直接带隙半导体，具有较窄的带隙(1.5～1.8eV)和较高的吸光系数(～10⁵cm^-1)，且无毒、稳定性好，是一种很有潜力的太阳电池吸光材料[Joule 2018,2,857-878]。理论上，Sb₂S₃薄膜单结太阳电池的效率(η)可达27-33％[Sol.Energy 2016,130,139-147]。Sb₂S₃纳米颗粒敏化介孔薄膜太阳电池的效率达到η＝7.5％，是迄今Sb₂S₃基太阳电池的最好效率[Adv.Funct.Mater.2014,24,3587-3592]。在n-型薄膜上沉积Sb₂S₃纳米颗粒薄膜[J.Mater.Chem.A 2018,6,21320-21326]或Sb₂S₃块体颗粒薄膜[Sol.EnergyMater.Sol.Cells 2016,157,887-893；Commun.Chem.2019,2,121]，得到易制备的平板异质结薄膜，其太阳电池效率达到η＝5.69％或η＝3.50-5.12％。