[发明专利]一种用Ag2S作吸收层的全固态太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用Ag₂S作吸收层的全固态太阳能电池及其制备方法，该太阳能电池包括ZnO纳米棒电子传输层、CdS缓冲层以及Ag₂S光吸收层。其具体制备方法是先采用水热法生长ZnO纳米棒，再在ZnO纳米棒上沉积一层CdS缓冲层，再其次利用连续离子吸附的方法制备Ag₂S吸收层，最后在这种复合结构上蒸镀Au电极，获得全固态太阳能电池。本发明中Ag₂S具有很高的光吸收系数，且禁带宽度为0.92eV，可以很好的吸收可见光，而且本发明所用的连续离子沉积的方法可以使Ag₂S很容易的填充在ZnO/CdS组成的核/壳纳米阵列当中，此外该沉积方法简单易行，不需要昂贵的设备以及真空环境，大大降低了太阳能电池的制备成本。

主权项

1.一种用Ag2S作吸收层的全固态太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1) 导电衬底预处理：将ITO导电玻璃清洗、吹干；2) 溶胶凝胶的制备：将0.015mol的醋酸锌和1.4mL单乙醇胺溶于50mL乙二醇甲醚中，60℃下水浴磁力搅拌0.5‑1h，得到均匀透明的溶胶A；3) 旋涂籽晶层：将溶胶A以2000‑3000rpm的转速旋涂在ITO导电玻璃上，旋涂时间为20‑40s，之后将其放在200℃热板上烘干，重复上述步骤2‑3遍；4) 退火处理：将经上述处理后的ITO玻璃放在管式炉中400℃退火1h，获得具有ZnO籽晶层的ITO玻璃；5) ZnO纳米棒前驱体溶液的配制：将0.5‑0.8mmol的硝酸锌和0.5‑0.8mmol的六次甲基四胺溶于20mL去离子水中，搅拌0.5‑1h，得到溶液B；6) 水热法生长ZnO纳米棒：将溶液B放在反应釜中，带有ZnO籽晶层的ITO玻璃斜靠在反应釜中，再将该反应釜置于90℃保温2‑4h，反应后将产物进行清洗烘干；7) CdS化学沉积溶液的配制：将0.4mmol CdCl2·5/2H2O和0.4mmol硫代乙酰胺溶于20mL去离子水中，磁力搅拌20‑30min得到溶液C；8) 化学沉积CdS缓冲层：将带有ZnO纳米棒的ITO玻璃放置在溶液C中反应10‑20min后取出清洗并烘干；9) Ag2S反应溶液的配制：将4mmol的AgNO3溶于100mL无水乙醇中磁力搅拌1h得到溶液D，将2mmol硫代乙酰胺溶于100mL无水乙醇中磁力搅拌1h得到溶液E；10）连续离子沉积法生长Ag2S吸收层：将步骤8)得到的样品放在溶液D中反应20s后取出用去离子水和酒精冲洗干净并吹干，后放入溶液E中反应20s后取出用去离子水和酒精冲洗干净并吹干，以上步骤为一个循环，重复此循环20‑40次，最后在150℃下退火2h；11）热蒸发镀Au电极：将上述10）得到的样品放在热蒸发镀膜机中蒸镀100nm厚的Au电极，制得用Ag2S作吸收层的全固态太阳能电池。