[发明专利]基于有机过程的无机薄膜太阳电池的制备方法

摘要

本发明涉及一种制备基于有机过程的无机薄膜太阳电池的方法。该方法采用微乳液法合成直径为10nm左右的碲化镉(CdTe)及硫化镉(CdS)纳米晶体、直径为5nm左右的氧化锌(ZnO)纳米晶体，通过旋涂纳米晶体“墨水”的方法得到CdTe/CdS平面异质结结构，该结构具有明显的光伏特性，可以用于作为太阳电池的有源层；旋涂ZnO纳米晶体“墨水”得到ZnO薄膜作为阴极缓冲层。通过该方法制备基于有机过程的无机薄膜太阳电池，降低了传统太阳电池较高的制作成本。本发明的重点在于避免了制备传统太阳电池所需要的高真空环境、以及复杂昂贵的设备，降低了太阳电池的制作成本。

主权项

一种基于有机过程的无机薄膜太阳电池的制备方法，它包括以下步骤：1)：采用有机金属热分解法制备CdTe纳米晶体：将氧化镉、油酸及三辛基氧化膦的混合物加热至澄清透明形成镉的前驱体，以三辛基膦及碲粉的混合物为碲的前驱体；将碲前驱体迅速注入镉前驱体中，反应得到CdTe纳米晶体。2)：采用有机金属热分解法制备CdS纳米晶体：将氧化镉、油酸及三辛基氧化膦的混合物加热至澄清透明形成镉的前驱体，以三辛基膦及硫粉的混合物为硫的前驱体；将硫前驱体迅速注入镉前驱体中，反应得到CdS纳米晶体。3)：制备ZnO纳米颗粒：将氢氧化钾的甲醇溶液逐滴加入至60℃的乙酸锌的甲醇溶液中，在不断搅拌下维持60℃反应生成氧化锌纳米颗粒。4)：将步骤1)中得到的CdTe纳米晶体及CdS纳米晶体洗涤后，分别加入一定量吡啶在110℃下回流进行配体置换；然后再次洗涤后分散在吡啶中，得到CdTe、CdS纳米晶体“墨水”；将步骤2)中得到的ZnO纳米颗粒用甲醇洗涤后分散在正丁醇中，得到ZnO纳米晶体“墨水”。5)：采用旋涂法将步骤3)中得到的CdTe、CdS纳米晶体“墨水”旋涂在涂有PEDOT:PSS的ITO玻璃上，依次得到CdTe、CdS薄膜；然后旋涂ZnO纳米晶体“墨水”得到ZnO薄膜。6)：采用热蒸发的方法蒸镀铝电极，得到无机薄膜太阳电池。