一種基于硫屬亞銅化合物的納米異質結太陽能電池及其制備方法技術
【技術實現步驟摘要】
一、
本專利技術涉及一種納米異質結太陽能電池及其制備方法，具體地說是基于硫屬亞銅化合物異質結的納米太陽能電池及其制備方法。二、
技術介紹
自1959年第一塊基于平面硅的集成電路專利技術以來，平面硅工藝一直主導著集成電路產業的發展。歷經半個世紀的發展，集成電路已由包含五個電子元件的第一塊集成電路板發展到超大規模集成電路，單個電路芯片集成的元件數達幾億甚至幾十、上百億個。集成電路發展的過程實際上就是器件特征尺寸不斷縮小、集成度不斷提高、性能價格比不斷降低的過程。太陽能電池領域亦是如此。目前，硅基太陽能電池市場份額仍高達90％以上，然而居高不下的晶硅價格和其較低的吸收率推動人們在薄膜太陽能電池領域，尤其是無機物薄膜太陽能電池領域不斷尋求新的突破。硫屬亞銅化合物是一類環境友好且在地殼中含量豐富的過渡金屬硫屬化合物，由于陽離子缺陷，呈p型半導體特性，此外，其具有較高的吸收系數和優良的光電特性，因而在薄膜太陽能電池領域有著較為廣泛的應用研究。通過傳統高真空技術制備的Cu2S/CdS(IEEETrans.Electron.,1977,24,381)、Cu2-xSe/CdS(Appl.Phys.lett.,1985,46,1095)體系，是研究最早的薄膜太陽能體系之一。隨著納米技術的發展，基于Cu2S納米晶的薄膜太陽能電池的研究也取得了顯著的研究進展(NanoLett.,2008,8,2551)。盡管其光電轉換效率僅1.6％，但是...
【技術保護點】
一種基于硫屬亞銅化合物的納米異質結太陽能電池，其特征在于：是以上表面覆有絕緣層(2)的硅基襯底(1)為基底，在所述絕緣層(2)上分散有硫屬亞銅化合物準一維納米結構(3)，在所述硫屬亞銅化合物準一維納米結構(3)的兩端各沉積有第一金屬薄膜電極(4)和In2S3薄膜(5)，所述硫屬亞銅化合物準一維納米結構(3)與所述第一金屬薄膜電極(4)呈歐姆接觸，與所述In2S3薄膜(5)形成異質結；在所述In2S3薄膜(5)上方沉積有第二金屬薄膜電極(6)，所述In2S3薄膜(5)與所述第二金屬薄膜電極(6)呈歐姆接觸。
【技術特征摘要】
1.一種基于硫屬亞銅化合物的納米異質結太陽能電池，其特征在于：是以上表面覆有絕
緣層(2)的硅基襯底(1)為基底，在所述絕緣層(2)上分散有硫屬亞銅化合物準一維納米
結構(3)，在所述硫屬亞銅化合物準一維納米結構(3)的兩端各沉積有第一金屬薄膜電極
(4)和In2S3薄膜(5)，所述硫屬亞銅化合物準一維納米結構(3)與所述第一金屬薄膜電
極(4)呈歐姆接觸，與所述In2S3薄膜(5)形成異質結；在所述In2S3薄膜(5)上方沉積有
第二金屬薄膜電極(6)，所述In2S3薄膜(5)與所述第二金屬薄膜電極(6)呈歐姆接觸。
2.根據權利要求1所述的納米異質結太陽能電池，其特征在于：所述硫屬亞銅化合物準
一維納米結構(3)的化學結構式為Cu2-xA，其中A為硫元素或硒元素，0≤x≤0.25；
所述硫屬亞銅化合物準一維納米結構(3)為納米線、納米棒、納米管或納米帶；
所述硫屬亞銅化合物準一維納米結構(3)的軸向長度不小于10μm，徑向長度為
100-1000nm。
3.根據權利要求1所述的納米異質結太陽能電池，其特征在于：所述絕緣層(2)為SiO2、
Si3N4或HfO2；所述絕緣層(2)的電阻率大于1×103Ω·cm、厚度為100-500nm。
4.根據權利要求1所述的納米異質結太陽能電池，其特征在于：所述In2S3薄膜(5)的
厚度為200-1000nm。
5.根據權利要求1所述的納米異質結太陽能電池，其特征在于：所述第一金屬薄膜電極
(4)為Au電極、Ti/Au復合電極、Cr/Au復合電極或Ni/Au復合電極；
所述Au電極的厚度為30-100nm；
所述Ti/Au復合電極、Cr/Au復合電極、Ni/Au復合電極分別是在厚度3-10nm的Ti、
Cr、Ni上沉積有30-100nm厚的Au。
6.根據權利要求1所述的納米異質結太陽能電池，其特征在于：所述第二金屬薄膜電極
(6)為In電極、In/Au復合電極、Ag電極或Al電極；所述In電極、Ag電極或者Al電極
的厚度為30-100nm；所述In/Au復合電極是在厚度為30-100nm的In上沉積有3-10nm厚
的Au。
7.根據權利要求1所述的納米異質結太陽能電池，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳春艷，潘志強，王友義，陳士榮，羅林保，
申請(專利權)人：合肥工業大學，
類型：發明
國別省市：安徽;34
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