的浓度为0. 02mol/L，所述溶剂的异 丙醇和去离子水的体积比为1:4。
[0039] (2)p型层氧化亚铜的制备
[0040] 配置好氧化亚铜的前驱液后，将超声喷头距离加热衬底的高度为125mm，工作功率 为3. 4W，超声频率为95kHz，喷涂流量为3ml/h，衬底加热温度为270°C，载气为氮气，氮气的 压强为0.06X 106Pa。等一切就绪后，加热台加热至270°C后，开始进行喷涂氧化亚铜。喷涂 操作过程为：喷涂30s，停留30s，喷涂30s，停留30s……，不断循环，总时长为15min。喷涂 的P型层材料还可以是如下材料的一种：硫氰酸亚铜（CuSCN)、碘化亚铜（CuI)、聚（3,4_乙 烯二氧噻吩）PEDOT :聚苯乙烯磺酸PSS、氧化镍（NiO)，厚度为30-50nm。
[0041 ] 3、n型层有机无机杂化钙钛矿CH3NH3PbI 3的制备
[0042] (I)CH3NH3PbI3 前驱液的配制
[0043] 前驱液的质量分数是1%，摩尔比CH3NH3I = PbI2= 1:1，然后溶于y-丁内酯中， 65°C的温度下搅拌过夜。
[0044] (2) n 型层 CH3NH3PbIJl的制备
[0045] 配置好的013见13?1313前驱液后，将喷头距离加热衬底的高度为125mm，工作功率为 3. 4W，超声频率为95kHz，喷涂流量为65 y 1/min，载气为氮气，氮气的压强为0. 06 X IO6Pa, 加热台的温度设为75°C。等一切就绪后，加热台加热至75°C后，开始进行喷涂01 3见13?1313前 驱液，喷涂时间12min。喷涂时间2min，衬底颜色会逐渐变成棕灰色。最后置于90°C的热台 上退火60min，得到厚度为300-500nm的CH 3NH3PbIj1^i;矿层。
[0046] 4、利用热蒸镀方法沉积120nm厚的金属电极（Ag、Au、Al)。
[0047] 实验效果：进行太阳能电池的性能测试，在AMI. 5,100mW/cm2标准光强的照射下太 阳电池样品的开路电压I. 06V，短路电流密度3. 9mA/cm2,填充因子70. 0%，效率为4. 13%。
[0048] 如图4所示，为本发明应用实例制备的氧化亚铜异质结的太阳能电池结构中 CH3NH 3PbI3的表面光学显微镜图，图4中比例尺为20 ym，可以很明显的看出钙钛矿晶粒生 长的非常大，大部分的尺寸都在20 ym左右。如图5所示，为本发明应用实例在AMI. 5G光照 下的钙钛矿太阳能电池的伏安特性曲线。图5的太阳能电池伏安特性曲线中，表征太阳能 电池性能的参数主要有开路电压（V l3e)、短路电流密度（Jse)、填充因子（FF)及电池的光电转 换效率（PCE)。太阳能电池正负极不接负载即电流i = 0时输出的电压为开路电压（Vl3c); 太阳能电池在正负极短路即电压U = O时单位受光面积的工作电流为短路电流密度（Jsc); 填充因子（FF)是单位受光面积的最大输出功率P niax与J 的比值，FF越大，太阳能电池 的性能越好；光电转换效率是单位受光面积的最大输出功率P_与入射的太阳光能量密度 P in的百分比。
[0049] 以上通过应用实例详细介绍了本发明所提供的通过超声喷涂方法制备氧化亚铜 异质结的太阳能电池。氧化亚铜层和CH 3NH3PbIJl都通过一步喷涂制备而成，所以该方法 可以制备大面积致密的薄膜。
[0050] 综上可见，首先，采用超声喷涂方法在氧化铟锡ITO导电玻璃上沉积氧化亚铜 作为P型层，同样采用超声喷涂方法在P型层上沉积一层有机无机杂化钙钛矿结构的 CH3NH3PbIJl作为n型层，可以提高原料使用率，降低生产成本，实现大面积工业生产。
[0051] 应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设 计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情 况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不 是要限于所述的特定顺序或层次。
[0052] 在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不 应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比 清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的 那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书 特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
[0053] 为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进 行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本 文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。 因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广 范围相一致。
[0054] 上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部 件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施 例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书 的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语 "包含"，该词的涵盖方式类似于术语"包括"，就如同"包括，"在权利要求中用作衔接词所解 释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语"或者"是要表示"非排它 性的或者"。
[0055] 以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明 的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种氧化亚铜异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括： 采用超声喷涂方法在氧化铟锡ITO导电玻璃上沉积p型层；所述的ITO导电玻璃层的 方块电阻是20-30 Q，透过率在80% -90 %，所述的p型层为氧化亚铜，层厚为30-50nm ; 采用超声喷涂方法沉积一层有机无机杂化钙钛矿结构的CH3NH3PbIJl作为n型层； 在所述的n型层上沉积金属电极层。2. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法包括： 制备氧化亚铜的前驱液，具体为：称量一水乙酸铜Cu(CH2COO)2 ? H2O粉末0. 07986g，无 水葡萄糖粉末0. 036032g，将称量好后的一水乙酸铜与无水葡萄糖粉末混合，加入2ml有机 溶剂异丙醇IPA和8ml去离子水的混合溶剂中，异丙醇的浓度为99. 7%，搅拌直至粉末溶 解。3. 如权利要求2所述方法，其特征在于，所述的氧化亚铜的前驱液中一水乙酸铜的为 浓度为〇. 〇4mol/L，无水葡萄糖的浓度为0. 02mol/L，所述的混合溶剂中的异丙醇和去离子 水的体积比为1:4。4. 如权利要求1所述方法，其特征在于，采用超声喷涂方法在氧化铟锡ITO导电玻璃 上沉积氧化亚铜的P型层的工艺参数为：喷头距离加热衬底的高度为125mm，工作功率为 3. 4W，超声频率为95kHz，喷涂流量为3ml/h，衬底加热温度为270°C，载气为氮气，氮气的压 强为 〇.〇6X106Pa。5. 如权利要求1所述方法，其特征在于，采用超声喷涂方法在氧化铟锡ITO导电玻璃上 沉积氧化亚铜的P型层的流程为：喷涂30s，停留30s，喷涂30s，停留30s……，不断循环， 总时长为15min。6. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述的有机无机杂化钙钛矿结构的CH3NH3PbI 3 层的厚度为300-500nm〇7. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述采用超声喷涂方法沉积一层有机无机杂 化钙钛矿结构的CH3NH 3PbI3层作为n型层，包括： 通过一步喷涂有机无机杂化钙钛矿结构的CH3NH3PbI 3的前驱液的超声喷涂方法，沉积 一层有机无机杂化1丐钛矿结构的CH3NH3PbI3层作为n型层。8. 如权利要求7所述方法，其特征在于， 所述一步喷涂有机无机杂化钙钛矿CH3NH3PbId^前驱液的质量分数是1%，摩尔比 CH3NH3I = PbI2= 1:1，然后溶于丫-丁内酯中，65°C的温度下搅拌过夜。9. 如权利要求1所述方法，其特征在于， 所述采用超声喷涂方法沉积一层有机无机杂化钙钛矿结构的CH3NH3PbI 3层作为n型 层的工艺参数为：喷头距离加热衬底的高度为125mm，工作功率为3. 4W，超声频率为95kHz， 喷涂流量为65 y 1/min，载气为氮气，氮气的压强为0. 06 X 106Pa，沉积温度75°C，喷涂时间 12min，退火温度为90°C，退火时间60min。10. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述的在所述的n型层上沉积金属电极层，包 括： 通过热蒸镀或磁控溅射方法沉积金属电极层；所述的金属电极层至少是如下电极层的 一种：Al电极、Au电极、Ag电极；层厚为120nm。
【专利摘要】本发明实施例提供一种氧化亚铜异质结太阳能电池的制备方法，所述方法包括：采用超声喷涂方法在氧化铟锡ITO导电玻璃上沉积p型层；所述的ITO导电玻璃层的方块电阻是20-30Ω，透过率在80％-90％，所述的p型层为氧化亚铜，层厚为30-50nm；采用超声喷涂方法沉积一层有机无机杂化钙钛矿结构的CH3NH3PbI3层作为n型层；在所述的n型层上沉积金属电极层。上述技术方案具有如下有益效果：利用超声喷涂方法制备，可以提高原料使用率，降低生产成本，实现大面积工业生产。
【IPC分类】H01L51/48
【公开号】CN105161625
【申请号】CN201510613524
【发明人】周航, 柴高达, 夏中高
【申请人】北京大学深圳研究生院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月23日