二氧化鈦納米晶體顆粒及其製備方法以及在太陽能電池上的應用的製作方法

2024-02-17 18:44:15

二氧化鈦納米晶體顆粒及其製備方法以及在太陽能電池上的應用的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種二氧化鈦納米晶體顆粒及其製備方法以及在太陽能電池上的應用，與現有技術相比，本發明的太陽能電池中作為電子傳輸層的二氧化鈦納米晶體顆粒薄膜中，二氧化鈦納米晶體顆粒具有烷氧基配體的，提高了二氧化鈦納米晶體顆粒的穩定性和電子傳導性，且便於形成納米顆粒分布均勻的二氧化鈦納米晶體薄膜，大大提高了以該二氧化鈦納米晶體薄膜作為電子傳輸層的太能電池的轉換效率。此外，可以在常溫下製備，無需高溫燒結，有利於降低太陽能電池的生產能耗，降低生產成本。
【專利說明】二氧化鈦納米晶體顆粒及其製備方法以及在太陽能電池上 的應用

【技術領域】
[0001] 本發明涉及薄膜【技術領域】，具體涉及一種二氧化鈦納米晶體顆粒及其製備方法以 及在太陽能電池上的應用。

【背景技術】
[0002] 太陽照射地球一小時提供的能量與現階段全球一年的能耗相當，而現階段由太陽 轉化得到的電能只佔全球能耗的約〇. 1%。合理的利用好太陽能將是人類解決能源問題的 長期發展戰略，是其中最受矚目的研究熱點之一。
[0003] 大規模生產高效、穩定並且廉價的太陽能電池是提高太陽能利用率的一個有效途 徑。現有的太陽能電池生產方法面臨著兩個主要問題：高效率的電池生產成本高昂；廉價 的電池光電轉化效率低下。
[0004] 為了充分利用太陽光譜從而提高光電轉化效率，一種有效的方法是在太陽能電池 中使用具有不同禁帶寬度的材料，但是性質互不相同材料的同時使用加大了加工難度，提 高了生產成本。膠體量子點材料的出現有效地解決了這一問題。無機膠體量子點自身的禁 帶寬度由量子限制效應而決定，通過在合成過程中控制量子點直徑的大小，可以得到禁帶 寬度呈連續性變化的材料。直徑在2. 5納米?6納米之間的硫化鉛膠體量子點材料的電子 禁帶寬度在〇. 83eV?I. 77eV之間，硫化鉛膠體量子點基本可以覆蓋太陽光譜的可見和近 紅外波段，使得膠體量子點太陽能電池成為研究的熱點之一。
[0005] 目前常見的硫化鉛膠體量子點太陽能電池有肖特基型和異質結型兩種結構。異質 結結構的電池通過添加一層電子傳輸層有效地解決了耗盡層過窄的問題，使得硫化鉛膠體 量子點吸光層的厚度可以增加到300?500納米，光電轉化效率也接近9%。
[0006] 現有的電子傳輸層多為二氧化鈦納米晶體薄膜，其中二氧化鈦納米晶體顆粒的粒 徑為100納米左右。而現有的主要製備方法可以劃分為兩類：液相沉積和真空固相沉積。 液相沉積包括了水熱法、溶膠法、溶膠凝膠法等。為了得到電性能優良的納米薄膜，所有的 液相沉積方法都需要對薄膜在50(TC左右的高溫進行鈣化處理，這極大地提高了製備過程 的能耗，也妨礙了相應材料在塑料柔性薄膜上的應用。真空固相沉積包括真空濺射和原子 層沉積等方法，真空濺射只能得到不定型的二氧化鈦薄膜，原子層沉積設備成本高昂，無法 大規模應用。
[0007] 其次，為提高硫化鉛膠體量子點的太陽能電池的光電轉換效率，一方面在一定範 圍內增大硫化鉛膠體量子點吸光層的厚度，另一方面，還可以對作為吸光層的硫化鉛薄膜 進行配體交換，將長鏈配替換為短鏈配體。在太陽能電池領域，對硫化鉛薄膜進行配體交換 使，常見配體包括3-巰基丙酸、1，2-乙二硫醇、四丁基碘化銨（TBAI)和十六烷基三甲基溴 化銨（CTAB)等。通常將這些配體與甲醇按照一定體積比進行混合再與硫化鉛膠體量子點 吸光層進行配體交換。通常30納米左右的吸光層需要進行5到10秒的配體交換，300納米 的吸光層需要60?120秒的配體交換。在配體交換過程中，用於溶解配體的甲醇溶液會以 極慢的速度溶解已經成膜的硫化鉛膠體量子點。這一溶解過程在5?10秒的時間內並不 會對太陽能電池性能產生太大的影響。
[0008] 然而，當配體交換的時間延長到60?120秒時（即對300納米以上厚度的吸光層 進行一次性的配體交換），甲醇溶劑對硫化鉛膠體量子點的溶解將會破壞吸光層薄膜的形 貌和完整性，極大地降低太陽能電池的光電轉化率。因此，現階段所有基於硫化鉛無機量子 點的太陽能電池的製作過程都採用了層層旋塗的方式，即：每次旋塗沉積30納米左右的硫 化鉛膠體薄膜，進行5秒左右配體交換，重複上述過程10次以上以得到超過300納米厚度 的吸光層。顯而易見，這種層層旋塗的方法繁瑣費時，並且旋塗技術的採用不利於提高原材 料使用率，在微小面積上得到的結果也很難應用到大規模生產中去。
[0009] 在Amassian等（Adv. Mater.，26, 2014, 4717-4723)的報告中採用多次旋塗的方法 製備總厚度300納米的硫化鉛吸光層並使用3-巰基丙酸與乙腈體積比1 :: 100的溶液對 每層厚度100納米的吸光層進行配體交換。在配體交換的過程中，包裹在硫化鉛膠體量子 點外的長鏈配體會被導電性更好的短鏈配體所替換，這就意味著量子點之間的間距會被縮 小，如果量子點在薄膜上的分布不均勻，就容易在量子點分布較少的區域形成薄膜裂紋。在 旋塗的實驗條件下，量子點沿旋塗徑向的分布呈現遞增的趨勢，即接近旋塗中心的區域的 量子點密度低於遠離旋塗中心的區域。因此對於採用旋塗法製備的薄膜層，如果使用高體 積比的配體交換溶液，儘管配體交換更為充分，但是因為配體數量多極易在接近中心區域 形成薄膜裂紋。與之相比，採用刮塗法製備的薄膜層上的量子點分布均勻，因而可以容忍使 用更高濃度的配體交換溶液，這樣得到的配體交換更為徹底，器件表現也更好


【發明內容】

[0010] 針對現有技術的不足，本發明提供了一種二氧化鈦納米晶體顆粒及其製備方法以 及在太陽能電池上的應用。
[0011] 一種二氧化鈦納米晶體顆粒，所述的二氧化鈦納米晶體顆粒具有烷氧基 (alkoxide)配體，所述的二氧化鈦納米晶體顆粒的晶型銳鈦礦型。
[0012] 烷氧基配體在二氧化鈦納米晶體顆粒的形成過程中可以作為外部框架結構，輔助 形成銳鈦礦晶型的二氧化鈦；相較於金紅石型二氧化鈦，銳鈦礦型二氧化鈦由於具有更好 的電子傳導性能而被更普遍地應用於太陽能電池、發光二極體等半導體電子領域。而該二 氧化鈦納米晶體顆粒的製備不涉及任何高溫過程，因此可以將其非常方便地應用在各種柔 性材料之上。
[0013] 所述的烷氧基配體包覆於二氧化鈦納米晶體顆粒外表面。
[0014] 包覆於外表面的烷氧基配體由於自身具有極性，可使得被包裹的二氧化鈦均勻而 穩定地分散在多種醇類溶劑或酸、鹼性的水溶液中；並且，當該二氧化鈦納米晶體顆粒成膜 時，烷氧基配體均勻分布在薄膜的界面上，有助於鈍化形成在二氧化鈦薄膜之上的半導體 吸光材料，降低界面上的缺陷密度，提高界面電性能。
[0015] 作為優選，所述的配體為乙氧基（ethoxide)或2-甲氧基氧乙基 (2-methoxyethoxide)〇
[0016] 所述的二氧化鈦納米晶體顆粒的粒徑為4?50納米。
[0017] 二氧化鈦納米晶體顆粒的粒徑越小，形成的薄膜表面越平整光滑，有助於減少電 子在半導體吸光層與二氧化鈦薄膜之間界面上的複合，有利於提高光伏器件的光電轉換效 率。
[0018] 本發明還提供一種二氧化鈦納米晶體顆粒的製備方法，包括：
[0019] (1)對四氯化鈦、無水乙醇和苯甲醇的混合溶液依次進行攪拌和離心；
[0020] (2)將步驟（1)離心得到的沉澱物與無水乙醇和四氫呋喃的混合溶液混合後進行 靜置和離心，得到沉澱即為二氧化鈦納米晶體顆粒。
[0021] 所述製備方法的可以在25?150°C下發生。作為優選，所述的製備方法在室溫下 進行。與現有技術中採用的高溫燒結（500°C)的製備二氧化鈦納米晶體顆粒的方法比較， 本發明的製備方法採用有機法直接在室溫下合成二氧化鈦納米晶體顆粒，無需加熱，大大 降低了能耗，有利於實現工業生產。
[0022] 其中，為保證反應完全，提高最終得到的二氧化鈦納米晶體顆粒的質量，步驟（1) 中攪拌的時間通常為24?48h，步驟（2)中靜置的時間為1?12h。
[0023] 四氯化鈦、無水乙醇和苯甲醇的混合溶液中四氯化鈦：無水乙醇和苯甲醇的體積 比為 1:5: (10 ?40)。
[0024] 無水乙醇率先與四氯化鈦反應，將乙氧基包覆在鈦離子周圍，然後在苯甲醇的輔 助下，包裹有乙氧基的鈦離子進行聚合反應從而形成二氧化鈦納米晶體。適量的無水乙醇 使得聚合反應的速率平穩可控，也使得最終包裹在二氧化鈦納米晶體顆粒外的配體中更多 的是極性更強的乙氧基而非苯甲氧基。
[0025] 無水乙醇和四氫呋喃的混合溶液中無水乙醇和四氫呋喃的體積比為1: 1。
[0026] 所述步驟（2)中無水乙醇和四氫呋喃的混合溶液的體積與步驟（1)離心後的上層 清液的體積相同。混合液中四氫呋喃主要用於溶解依舊殘留在二氧化鈦納米晶體顆粒表 面的苯甲氧基配體，無水乙醇則為這些表面被清洗乾淨的二氧化鈦顆粒提供新的乙氧基配 體。為了確保反應的充分完全，採用與上清液體積相同的混合溶液，並使混合溶液中無水乙 醇與四氫呋喃體積比為1:1。
[0027] 本發明還提供了一種太陽能電池，所述的太陽能電池為基於硫化鉛膠體量子點的 異質節太陽能電池，包括襯底、透明導電層、電子傳輸層、硫化鉛吸光層、空穴傳導層和金屬 電極層，所述的電子傳輸層為二氧化鈦納米晶體薄膜，所述的二氧化鈦納米晶體薄膜中二 氧化鈦納米晶體顆粒具有烷氧基配體。
[0028] 二氧化鈦納米晶體顆粒具有烷氧基配體能夠形成密度分布均勻的二氧化鈦納米 晶體薄I旲，進而能夠提商電子傳到效率，最終提商太陽能電池的轉換效率。
[0029] 本發明中的太陽能電池的結構可以為現有結構，例如可以為如下結構：
[0030] 透明導電層、電子傳輸層、硫化鉛吸光層、空穴傳導層依次疊加在襯底上，金屬電 極層具有彼此絕緣的正極區域和負極區域；負極區域與透明導電層直接接觸，正極區域與 所述空穴傳導層直接接觸。
[0031] 其中，襯底由透明絕緣材料製成，如明玻璃或透明聚酯薄膜。透明導電層為摻氟氧 化錫薄膜，厚度為300納米。硫化鉛吸光層為硫化鉛膠體量子點薄膜，硫化鉛膠體量子點的 直徑分別在2?6納米之間，厚度為300納米?500納米。空穴傳導層為三氧化鑰薄膜，厚 度為15納米。
[0032] 作為優選，所述的二氧化鈦納米晶體顆粒的粒徑為4?50納米。
[0033] 所述的金屬電極層包括金過渡層和銀電極層，其中金過渡層與空穴傳導層接觸。 作為優選，所述的金過渡層的厚度為1?10納米。
[0034] 金過渡層的使用解決了銀層在三氧化鑰層上因為表面能差別過大而去潤溼的問 題，使得金屬電極層與空穴傳導層連接性更好，金屬電極層自身的電阻也更低。
[0035] 本發明還提供了一種太陽能電池的製備方法，所述的電子傳輸層通過以下步驟制 備得到：
[0036] (al)製備二氧化鈦納米晶體顆粒，具體如下：對四氯化鈦、無水乙醇和苯甲醇的 混合溶液依次進行攪拌和離心；將離心得到的沉澱物與無水乙醇和四氫呋喃的混合溶液混 合後進行靜置和離心，得到沉澱即為二氧化鈦納米晶體顆粒；
[0037] (a2)將得到的二氧化鈦納米晶體顆粒溶解於無水乙醇中得到二氧化鈦納米晶體 顆粒的乙醇懸濁液；
[0038] (a3)採用刮塗法使所述的二氧化鈦納米晶體顆粒的乙醇懸濁液在透明導電層上 成膜，即得到電子傳輸層。
[0039] 所述的二氧化鈦納米顆粒二氧化鈦納米晶體顆粒的乙醇懸濁液中二氧化鈦納米 晶體顆粒的濃度為50?200mg/ml。
[0040] 所述的硫化鉛吸光層通過如下步驟製備：
[0041] (bl)製備量子點的直徑分布在2?6納米內的硫化鉛膠體量子點硫化鉛膠體量子 點懸濁液；
[0042] (b2)採用刮塗法使所述的硫化鉛膠體量子點懸濁液在電子傳輸層上成膜得到初 始薄膜；
[0043] (b3)將初始薄膜置於配體溶液中浸泡5?120s進行配體交換得到硫化鉛薄膜；
[0044] 所述的配體溶液中配體為3-巰基丙酸、溶劑為乙腈，配體與溶劑的體積比為1 : (10 ?100)。
[0045] 可以採用現有的製備方法製備透明導電層，也可以直接採用表面覆有透明導電層 的襯底。為便於實現商業化大規模生產，採用熱蒸發法等常規鍍膜方法製備、空穴傳導層和 金屬電極層。
[0046] 進行配體交換時，通常所使用的配體溶液中配體含量越高，單次配體交換能夠成 功完成配體交換的初始薄膜的厚度越大。但是，當配體溶液中配體濃度高時，薄膜的中心區 域容易出現裂紋。因此，為得到厚度符合要求的硫化鉛吸光層，需要反覆進行若干次鍍膜和 配體交換過程，以得到滿足條件的硫化鉛吸光層。本發明的方法中先經過一次刮塗製備得 到所需厚度的硫化鉛膠體量子點薄膜，再進行一次配體交換即得到滿足條件的硫化鉛吸光 層，操作簡單，易於投入商業應用，應用前景廣泛。
[0047] 本發明還提供了太陽能電池組，包括若干個上述的太陽能電池。所述的若干個太 陽能電池呈矩陣排列，且所有太陽能電池襯底連接為一體；
[0048] 同一排中相鄰兩個太陽能電池的透明導電層、電子傳輸層、硫化鉛吸光層和空穴 傳導層相互連接為一體，金屬電極層相互隔離，即同一排中所有太陽能電池形成並聯關 系；
[0049] 同一列中相鄰兩個太陽能電池的透明導電層、電子傳輸層、硫化鉛吸光層和空穴 傳導層相互隔離，金屬電極層連接為一體，即同一列中相鄰兩個太陽能電池形成串聯關係。
[0050] 該太陽能電池組，在製備時首先將透明導電層刻蝕為若干條透明導電帶，然後在 透明導電帶上，依次製備電子傳輸層、硫化鉛吸光層、空穴傳導層和金屬電極層。一條透明 導電帶上的太陽能電池作為一排，同一條透明導電帶上通過金屬電極層將連續的結構劃分 一個個獨立的太陽能電池。
[0051] 首尾兩排中所有太陽能電池分別相互連接，以形成公共的正、負電極，便於使用。
[0052] 為作特殊說明，本發明中的無水乙醇均起到溶劑的作用，可採用同體積的2-甲氧 基乙醇替代。
[0053] 與現有技術相比，本發明的二氧化鈦納米晶體顆粒具有烷氧基配體的，提高了二 氧化鈦納米晶體顆粒的穩定性和電子傳導性，且便於形成納米顆粒分布均勻的二氧化鈦納 米晶體薄膜，大大提高了以該二氧化鈦納米晶體薄膜作為電子傳輸層的太能電池的轉換效 率。此外，可以在常溫下製備，無需高溫燒結，有利於降低太陽能電池的生產能耗，降低生產 成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0054] 圖1為硫化鉛膠體量子點太陽能電池單體結構示意圖；
[0055] 圖2為本實施例的電子傳輸層的SEM圖；
[0056] 圖3本實施例的硫化鉛膠體量子點太陽能電池的電流-電壓曲線。

【具體實施方式】
[0057] 下面將結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。
[0058] 本實施例中的二氧化鈦納米晶體顆粒具有乙氧基（CH3CH2O-)配體，包覆於二氧化 鈦納米晶體顆粒外表面。二氧化鈦納米晶體顆粒的粒徑為4?50納米，二氧化鈦納米晶體 顆粒為銳鈦礦型二氧化鈦。
[0059] 該二氧化鈦納米晶體顆粒可以通過如下方法製備得到，包括：
[0060] (1)將四氯化鈦：無水乙醇：苯甲醇按照1:5: (10?40)的體積比配置為相應的混 合溶液，並該混合溶液攪拌24小時得到懸濁液，對得到的得到懸濁液進行離心得到沉澱物 和上清液，並捨棄上層清液；
[0061] (2)將步驟（1)中離心得到的沉澱物置於與捨棄的上清液體積相同的無水乙醇和 四氫呋喃混合溶液中，並靜置2小時後進行離心，得到沉澱即為二氧化鈦納米晶體顆粒；
[0062] 其中，無水乙醇和四氫呋喃混合溶液中無水乙醇：四氫呋喃的體積比為1:1。
[0063] 整個製備過程在20?150°C下進行，無需高溫加熱，大大降低了能耗，有利於降低 生產成本。
[0064] 圖1為本實施例中的太陽能電池的結構示意圖，該太陽能電池為基於硫化鉛膠體 量子點硫化鉛膠體量子點的異質節太陽能電池，包括襯底1、透明導電層2、電子傳輸層3、 硫化鉛吸光層4、空穴傳導層5和金屬電極層6。透明導電層2、電子傳輸層3、硫化鉛吸光 層4、空穴傳導層5依次疊加在襯底1上，金屬電極層6具有彼此絕緣的正極區域A和負極 區域B ;負極區域B與透明導電層2直接接觸，正極區域A與空穴傳導層5直接接觸。
[0065] 襯底由透明絕緣材料製成，如明玻璃或透明聚酯薄膜。
[0066] 透明導電層為摻氟氧化錫薄膜，厚度為300納米。
[0067] 電子傳輸層為二氧化鈦納米晶體薄膜，厚度為300納米。二氧化鈦納米晶體薄膜 中二氧化鈦納米晶體顆粒具有乙氧基配體，粒徑為30納米。
[0068] 硫化鉛吸光層為硫化鉛膠體量子點硫化鉛膠體量子點薄膜，硫化鉛膠體量子點硫 化鉛膠體量子點的直徑分布在2?6納米之間，厚度為300納米。
[0069] 空穴傳導層為三氧化鑰薄膜，厚度為15納米。
[0070] 金屬電極層包括金過渡層61和銀電極層62,金過渡層61的厚度為1?10納米， 與空穴傳導層5直接接觸。
[0071] 本實施例的太陽能電池在製備時直接採用表面覆有透明導電層的襯底，具體製備 過程如下：
[0072] 首先將透明導電襯底上製備電子傳輸層：
[0073] (al)製備二氧化鈦納米晶體顆粒，具體如下：對四氯化鈦、無水乙醇和苯甲醇的 混合溶液依次進行攪拌和離心；將離心得到的沉澱物與無水乙醇和四氫呋喃的混合溶液混 合後進行靜置和離心，得到沉澱即為粒徑為4?50納米二氧化鈦納米晶體顆粒；
[0074] (a2)將得到的二氧化鈦納米晶體顆粒溶解於無水乙醇中得到二氧化鈦納米晶體 顆粒的濃度為50?200mg/ml的乙醇懸濁液；
[0075] (a3)採用刮塗法使步驟（a2)製備的二氧化鈦納米晶體顆粒的乙醇懸濁液在透明 導電層上成膜（厚度在150?400納米），即得到電子傳輸層。
[0076] 表1為本實施例的電子傳輸層中二氧化鈦納米晶體顆粒的粒徑和厚度，製備與二 氧化鈦納米晶體顆粒時乙醇：四氯化鈦：苯甲醇的體積比、攪拌時間和製備溫度（即攪拌溫 度）之間的關係。
[0077] 表 1
[0078]

【權利要求】
1. 一種二氧化鈦納米晶體顆粒，其特徵在於，所述的二氧化鈦納米晶體顆粒具有烷氧 基配體，所述二氧化鈦納米晶體顆粒的晶型為銳鈦礦型。
2. 如權利要求1所述的二氧化鈦納米晶體顆粒，其特徵在於，所述的烷氧基配體包覆 於二氧化鈦納米晶體顆粒外表面。
3. 如權利要求2所述的二氧化鈦納米晶體顆粒，其特徵在於，所述的配體為乙氧基或 2_甲氧基氧乙基。
4. 如權利要求1?3中任意一項權利要求所述的二氧化鈦納米晶體顆粒，其特徵在於， 所述的二氧化鈦納米晶體顆粒的粒徑為4?50納米。
5. -種二氧化鈦納米晶體顆粒的製備方法，其特徵在於，包括 (1) 對四氯化鈦、無水乙醇和苯甲醇的混合溶液依次進行攪拌和離心； (2) 將步驟（1)離心得到的沉澱物與無水乙醇和四氫呋喃的混合溶液混合後進行靜置 和離心，得到沉澱即為二氧化鈦納米晶體顆粒。
6. 如權利要求5所述的二氧化鈦納米晶體顆粒的製備方法，其特徵在於，四氯化鈦、無 水乙醇和苯甲醇的混合溶液中四氯化鈦：無水乙醇和苯甲醇的體積比為1:5: (10?40)。
7. 如權利要求6所述的二氧化鈦納米晶體顆粒的製備方法，其特徵在於，無水乙醇和 四氫呋喃的混合溶液中無水乙醇和四氫呋喃的體積比為1:1。
8. 如權利要求4?7中任意一項權利要求所述的二氧化鈦納米晶體顆粒的製備方法， 其特徵在於，所述步驟（2)中無水乙醇和四氫呋喃的混合溶液的體積與步驟（1)離心後的 上層清液的體積相同。
9. 一種太陽能電池，所述的太陽能電池為基於硫化鉛膠體量子點的異質節太陽能電 池，包括襯底、透明導電層、電子傳輸層、硫化鉛吸光層、空穴傳導層和金屬電極層，其特徵 在於，所述的電子傳輸層為二氧化鈦納米晶體薄膜，所述的二氧化鈦納米晶體薄膜中二氧 化鈦納米晶體顆粒具有烷氧基配體。
10. 如權利要求9所述的太陽能電池，其特徵在於，所述的二氧化鈦納米晶體顆粒的粒 徑為4?50納米，晶型為銳鈦礦型。
11. 如權利要求9?10中任意一項權利要求所述的太陽能電池，其特徵在於，所述的金 屬電極層包括金過渡層和銀電極層，其中金過渡層與空穴傳導層接觸。
12. 如權利要求11所述的太陽能電池，其特徵在於，所述的金過渡層的厚度為1?10 納米。
13. -種如權利要求9?12中任意一項權利要求所述的太陽能電池的製備方法，其特 徵在於，所述的電子傳輸層通過以下步驟製備得到： (al)製備二氧化鈦納米晶體顆粒，具體如下：對四氯化鈦、無水乙醇和苯甲醇的混合 溶液依次進行攪拌和離心；將離心得到的沉澱物與無水乙醇和四氫呋喃的混合溶液混合後 進行靜置和離心，得到沉澱即為二氧化鈦納米晶體顆粒； (a2)將得到的二氧化鈦納米晶體顆粒溶解於無水乙醇中得到二氧化鈦納米晶體顆粒 的乙醇懸濁液； (a3)採用刮塗法使所述的二氧化鈦納米晶體顆粒的乙醇懸濁液在透明導電層上成膜， 即得到電子傳輸層。
14. 如權利要求13所述的太陽能電池的製備方法，其特徵在於，所述的硫化鉛吸光層 通過如下步驟製備： (bl)製備量子點的直徑分布在2?6納米內的硫化鉛膠體量子點懸濁液； (b2)採用刮塗法使所述的硫化鉛膠體量子點懸濁液在電子傳輸層上成膜得到初始薄 膜； (b3)將初始薄膜置於配體溶液中浸泡5?120s進行配體交換得到硫化鉛薄膜； 所述的配體溶液中配體為3-巰基丙酸、溶劑為乙腈，配體與溶劑的體積比為1 : (10? 100)。
15. -種太陽能電池組，其特徵在於，包括若干個如權利要求9?12中任意一項權利要 求所述的太陽能電池。
16. -種太陽能電池組，其特徵在於，所述的若干個太陽能電池呈矩陣排列，且所有太 陽能電池襯底連接為一體； 同一排中相鄰兩個太陽能電池的透明導電層、電子傳輸層、硫化鉛吸光層和空穴傳導 層相互連接為一體，金屬電極層相互隔離；同一列中相鄰兩個太陽能電池的透明導電層、電 子傳輸層、硫化鉛吸光層和空穴傳導層相互隔離，金屬電極層連接為一體。
17. 如權利要求16所述的太陽能電池組，其特徵在於，首尾兩排中所有太陽能電池分 別相互連接。
【文檔編號】H01L31/0352GK104393069SQ201410579803
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月24日 優先權日:2014年10月24日
【發明者】顏步一 申請人:顏步一, 姚冀眾