一种锡钙钛矿结构的太阳能电池以及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池以及太阳能电池的制作方法。
【背景技术】
[0002]钙钛矿自2009年以来开始被用于太阳能电池。钙钛矿太阳能电池不仅拥有第一代太阳能电池高转化效率的特点，还有第三代太阳能电池薄膜、柔性化的特点，可用于溶液法卷对卷生产。
[0003]钙钛矿电池(PVSK)是一种有机-无机复合型的，以MAPbX3为吸光材料，配合电子和空穴传输材料的新型太阳能电池。其封装前的厚度仅有数微米，远薄于非晶硅、CIGS等传统薄膜太阳能电池，成本也仅是其它太阳能硅电池组件的三分之一。
[0004]但在传统的钙钛矿电池生产中，因为钙钛矿含有铅，铅对人体和环境有危害。
【发明内容】
[0005]1、所要解决的技术问题:
钙钛矿结构的太阳能电池中含有对人体和环境有危害的铅。
[0006]2、技术方案:
为了解决以上问题，本发明提供了一种锡钙钛矿结构的太阳能电池，从下到上依次为导电玻璃、TCO阳极、电子传输层、锡钙铁矿吸收层、空穴传输层、银。
[0007]TCO阳极为氧化锌。
[0008]电子传输层为氧化钛电子传输层，厚度为500纳米。
[0009]所述锡钙钛矿吸收层的厚度为300-500纳米。
[0010]所述锡钙钛矿吸收层的厚度为350纳米。
[0011]而且也提供了锡钙钛矿结构的太阳能电池的制作方法:第一步:将导电玻璃上用丙酮溶液、无水乙醇依次清洗，用氮气吹干；第二步:在导电玻璃上，用原子层沉积技术生长20-30纳米厚的致密的氧化锌作为电极；第三步:在导电玻璃上制备氧化钛电子传输层；第四步:在电子传输层上涂锡钙钛溶液；第五步:在手套箱内，将事先配制好的spiro-OMeTAD溶液用甩胶机旋涂到吸收层表面，控制厚度在lOOnm，80°C环境烘干；第六步:在真空度达lxlO_3Pa，通过控制蒸发金属的量，在真空蒸发镀膜仪中，喷涂100-120nm厚度的银。
[0012]第三步的制作方法为:第三步的制作方法为:首先将一定量电解质水溶液混入60-80毫升无水乙醇，放在磁动搅拌器上将1-3毫升Ti (0-Bu)4溶液缓慢加入其中，在30-50°C下大力搅拌1.5小时，然后转移到40-60°C的恒温水浴中保持1_3小时，然后把它涂覆在第二步获得材料上，控制厚度在500纳米，在55-65°C下用乙醇干燥两小时，然后在温度400°C -500°C烘烤1-3小时，并进行退火工艺。
[0013]第四步的具体方式为:将锡钙钛矿熔解在二甲基甲酰胺里，搅拌18小时，再把配好的溶液用甩胶机均匀的旋涂在经过退火的电子传输层上，再将甩好的锡钙铁钛吸光层在氮气保护套内，在100°c下，退火45分钟。
[0014]第四步中所述的溶液旋涂在电子传输层上的厚度为膜厚300-500纳米。
[0015]3、有益效果:
本发明提供的锡钙钛矿结构的太阳能电池以及制作方法，以锡钙钛矿代替钙钛矿做吸收层，锡钙钛矿能结构的太阳能电池最大程度吸收太阳能光谱中的可见光和部分红外光，不需要加热同时就能直接熔解，以锡代替铅，减少了铅的使用，这种锡钙钛矿结果太阳能电池，化学性质稳定且制备过程简单，有效的降低电池的制作成本，减少铅的使用。
【附图说明】
[0016]图1本发明的钙钛矿结构的太阳能电池的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图来对本发明进行详细说明。
[0018]如图1所示，一种锡钙钛矿结构的太阳能电池，从下到上依次为导电玻璃、TCO阳极、电子传输层、锡钙钛矿吸收层、空穴传输层、银。其中TCO阳极为氧化锌，电子传输层为氧化钛传输层。
[0019]所述锡钙铁矿吸收层的厚度为300-500纳米。
[0020]所述锡钙铁矿吸收层的厚度为350纳米。
[0021]电子从锡钙钛矿层传输到氧化钛等电子传输层，最后被导电玻璃收集，空穴从锡隹丐钛矿层传输到空穴传输层，最后被金属电极收集。
[0022]本发明还提供了锡钙钛矿结构的太阳能电池制作方法，在作为第一电极的透明衬底上利用原子沉积制备一层氧化钛作为电子传输层，锡I丐钛结构吸光层叠于电子传输层上，空穴传输层层叠于锡I丐钛矿结构吸光层之上，对电极层叠于空穴传输层之上，即得到基于多孔氧化钛电子传输层的锡钙钛矿电池，具体步骤如下:
第一步:将导电玻璃上用丙酮溶液、无水乙醇依次清洗，用氮气吹干；第二步:在导电玻璃上，用原子层沉积技术生长20-30纳米厚的致密的氧化锌作为电极；第三步:在导电玻璃上制备氧化钛电子传输层；第四步:在电子传输层上涂锡钙铁溶液；第五步:在手套箱内，将事先配制好的spiro-OMe TAD溶液用甩胶机旋涂到吸收层表面，控制厚度在10nm, 80°C环境烘干；第六步:在真空度达lxlO_3Pa，通过控制蒸发金属的量，在真空蒸发镀膜仪中，喷涂100-120nm厚度的银。
[0023]第三步的制作方法为:首先将一定量电解质水溶液混入60-80毫升无水乙醇，放在磁动搅拌器上将1-3毫升Ti (0-Bu)4溶液缓慢加入其中，在30-50°C下大力搅拌1.5小时，然后转移到40-60°C的恒温水浴中保持1-3小时，然后把它涂覆在第二步获得材料上，控制厚度在500纳米，在55-65°C下用乙醇干燥两小时，然后在温度400°C -500°C烘烤1_3小时，并进行退火工艺。
[0024]第四步的具体方式为:将锡钙钛矿熔解在二甲基甲酰胺里，搅拌18小时，再把配好的溶液用甩胶机均匀的旋涂在经过退火的电子传输层上，再将甩好的锡钙钛矿吸光层在氮气保护套内，在100°c下，退火45分钟。
[0025]第四步中所述的溶液旋涂在电子传输层上的厚度为膜厚300-500纳米。
[0026]实施例1:锡钙钛矿结构的太阳能电池制作方法: