[发明专利]一种杂化异质结太阳能电池的制备方法

摘要

本发明属于太阳能电池制备技术领域，涉及一种杂化异质结太阳能电池的制备方法，包括制备导电玻璃基底、制备有序TiO2纳米棒阵列薄膜层、制备Sb2S3纳米薄膜层、制备P3HT纳米薄膜层和制备Ag薄膜电极五个步骤，采用一步低温水热法制备有序TiO2纳米棒阵列薄膜层，再采用化学液相沉积法在有序TiO2纳米棒阵列薄膜层的表面沉积Sb2S3形成Sb2S3纳米薄膜层，然后采用旋转涂膜法在Sb2S3纳米薄膜层的表面沉积P3HT形成P3HT纳米薄膜层，最后采用热蒸镀法或磁控溅射法在P3HT纳米薄膜层的表面镀Ag电极，制备得TiO2/Sb2S3/P3HT杂化异质结太阳能电池；其工艺简单可控，原理科学合理，能耗和生产成本低，操作性强，节能环保，使用环境友好，能够回收再利用，易于大规模生产和推广使用。

主权项

1.一种杂化异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于包括制备导电玻璃基底、制备有序TiO2纳米棒阵列薄膜层、制备Sb2S3纳米薄膜层、制备P3HT纳米薄膜层和制备Ag薄膜电极五个步骤：(1)、制备导电玻璃基底：将厚度为0.8‑2mm的导电玻璃裁剪成尺寸为1‑4cm×1‑4cm的正方形或长方形，依次用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗后用氮气吹干，完成导电玻璃基底的制备；(2)、制备有序TiO2纳米棒阵列薄膜层：将0.2‑0.4ml钛源、10‑15ml质量百分比浓度为37％的盐酸水溶液和20ml去离子水在磁力搅拌下混合均匀，得到20‑30ml的TiO2前驱体溶液，将导电玻璃基底和TiO2前驱体溶液置于容积为50ml和内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在130℃的条件下进行一步低温水热反应15h后将导电玻璃基底取出，再用去离子水清洗导电玻璃基底后在60‑150℃的空气中干燥，得到包裹有有序TiO2纳米棒阵列薄膜层的导电玻璃基底，完成有序TiO2纳米棒阵列薄膜层的制备；(3)、制备Sb2S3纳米薄膜层：将体积为30mL和浓度为0.01‑0.04mol/L的三氯化锑与体积为30mL和浓度为0.1‑0.4mol/L的硫代硫酸钠倒入烧杯中混合均匀，采用常规的化学液相沉积法将步骤(2)得到的导电玻璃基底置于烧杯中在0℃的条件下沉积1‑5h，取出导电玻璃基底并用去离子水清洗后在氮气气氛中烘干，然后将导电玻璃基底置于250‑400℃条件下的氮气气氛中退火晶化1‑3h，得到包裹有TiO2/Sb2S3复合纳米棒阵列薄膜层的导电玻璃基底，完成Sb2S3纳米薄膜层的制备；(4)、制备P3HT纳米薄膜层：采用常规的旋转涂膜法在步骤(4)制得的导电玻璃基底的表面沉积一层P3HT在150℃条件下退火0.5‑2h，得到包裹有TiO2/Sb2S3/P3HT复合纳米棒阵列薄膜层的导电玻璃基底，完成P3HT纳米薄膜层的制备；(5)、制备Ag薄膜电极：在真空条件下使用常规的热蒸镀法或磁控溅射法在步骤(4)制得的导电玻璃基底的表面镀Ag电极，得到TiO2/Sb2S3/P3HT杂化异质结太阳能电池。