[发明专利]一种电子点和染料敏化复合异质结太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明属于太阳能电池技术领域，本发明公开了一种电子点和染料复合敏化异质结太阳能电池及其制备方法，异质结太阳能电池包括从下至上依次包括：下端FTO膜层(1)、ZnO晶种层(2)、对电极Au层(7)、上端FTO膜层(1)，对电极Au层(7)和ZnO晶种层(2)通过带有电阻的导线(8)连接；对电极Au层(7)和ZnO晶种层(2)之间镶嵌异质结层；用电子点CdSe和钌染料N719敏化ZnO纳米棒阵列，再用磁控溅射技术将Cu2O沉积在ZnO纳米棒表面形成ZnO/CdSe/N719/Cu2O复合异质结薄膜太阳电池，采用本方法制得的电池成本低，制备简单，电池性能好。

主权项

1.一种电子点和染料复合敏化异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于：电子点和染料复合敏化异质结太阳能电池从下至上依次包括：下端FTO膜层(1)、ZnO晶种层(2)、对电极Au层(7)、上端FTO膜层(1)，对电极Au层(7)和ZnO晶种层(2)通过带有电阻的导线(8)连接，对电极Au层(7)和ZnO晶种层(2)之间镶嵌异质结层，所述异质结层包括ZnO纳米棒阵列(4)，所述ZnO纳米棒阵列(4)上含有纳米级CdSe量子点(3)、纳米级染料N719(5)和Cu2O薄膜(6)，所述电子点和染料复合敏化异质结太阳能电池的制备方法，具体过程包括以下步骤：步骤一，将n型ZnO纳米棒阵列薄膜放入Cd(NO3)2水溶液中放置沉积，然后用去离子水冲洗；再放入Na2Se水溶液中放置沉积，然后用去离子水冲洗；n型ZnO纳米棒阵列的空隙中沉积电子点CdSe，形成了电子点CdSe敏化过的ZnO/CdSe复合纳米薄膜；循环处理15～25次，循环起点从放入Cd(NO3)2水溶液中放置沉积工序开始至放入Na2Se水溶液中放置沉积，然后用去离子水冲洗工序结束；步骤二，将电子点CdSe敏化过的ZnO/CdSe复合纳米薄膜浸入染料钌N719乙醇溶液中，室温浸泡10～24小时，晾干，即制成了复合敏化过的ZnO/CdSe/N719复合纳米薄膜；步骤三，采用复合敏化过的ZnO/CdSe/N719复合纳米薄膜为衬底，放入高真空三靶磁控共溅射镀膜系统真空室中，抽真空到5×10‑4Pa，单质金属铜靶为溅射靶，在氩气和氧气的混合气氛下进行溅射，氩气和氧气的纯度均为99.99％，在ZnO/CdSe/N719复合纳米薄膜表面上沉积一层p型Cu2O包覆层，制备出ZnO/CdSe/N719/Cu2O纳米阵列异质结；然后在ZnO/CdSe/N719/Cu2O纳米异质结的Cu2O层的表面溅射金属电极作为对电极，用导线与裸露出的导电氧化物电极的导电膜连接，形成电子点和染料复合敏化异质结太阳能电池。