[发明专利]一种醇蒸汽后退火处理硫化锑基薄膜的太阳能电池的制备方法

摘要

本发明涉及一种醇蒸汽后退火处理硫化锑基薄膜的太阳能电池的制备方法，对于硫化锑光吸收层，采用醇蒸汽后退火处理：将锑的前驱体溶液旋涂在TiO2电子传输层上，制备硫化锑薄膜后，采用“醇蒸汽后退火处理方法”对硫化锑薄膜进行后退火处理。与传统制备方法相比，本发明使得薄膜表面更加平滑，同时，在醇分子中，醇中羟基氢与Sb2S3端部S的孤对电子相互作用，醇蒸汽可以部分溶解薄膜的晶界，引起薄膜晶粒生长，改善结晶质量。“醇蒸汽后退火处理方法”显著提高了硫化锑基薄膜太阳能电池的开路电压短(VOC)路电流密度(JSC)，填充因子(FF)和能量转化效率(PCE)。与传统退火处理方法相比，采用该方法制备的硫化锑基薄膜太阳能电池光电转化效率从4.01％提高到5.27％，同比增长31.42％。

主权项

1.一种醇蒸汽后退火处理硫化锑基薄膜的太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1、FTO玻璃的处理：对FTO玻璃进行常规预处理；步骤2、电子传输层的制备：采用TiO₂作为电子传输材料，在FTO玻璃上制备电子传输层；步骤3、硫化锑光吸收层的醇蒸汽后退火处理：将锑的前驱体溶液旋涂在TiO₂电子传输层上，制备硫化锑薄膜后，采用“醇蒸汽后退火处理方法”对硫化锑薄膜进行后退火处理：将旋涂锑的前驱体溶液的基底置于小坩埚的加热台上，将10‑200μl的异丙醇、乙醇和甲醇分别滴入坩埚中，同时迅速用培养皿盖住，100‑400℃退火处理1‑5min，对硫化锑薄膜进行无溶剂退火处理，即得到硫化锑吸光层；步骤4、空穴传输层的制备：将Spiro‑OMeTAD溶液在硫化锑薄膜上Spiro‑OMeTAD层；步骤5、电极蒸镀：采用热蒸镀仪，在空穴传输层上蒸镀一层100‑120nm厚的Au背电极，即得到硫化锑基薄膜太阳能电池。