CN110844936A - 一种三硫化二锑纳米棒阵列的制备方法及基于其的太阳电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三硫化二锑纳米棒阵列的制备方法及基于其的太阳电池，是首先通过溶液法在TiO2纳米颗粒致密薄膜上沉积Sb2S3种子晶体，再通过溶液法在分散有Sb2S3种子晶体的TiO2薄膜上制备出Sb2S3纳米棒阵列，最后在Sb2S3纳米棒阵列上沉积共轭聚合物薄膜和阴极层，即获得了基于Sb2S3纳米棒阵列的具有p‑i‑n结构的太阳电池。本发明的太阳电池具有300‑750nm的光谱响应范围，电池的转换效率达到5.24％，且制备方法简单，具有很好的大规模应用的潜力。
Description
技术领域
本发明属于太阳电池领域，尤其涉及一种基于Sb2S3纳米棒阵列的太阳电池及其制备方法。
背景技术
光伏发电技术是解决能源危机与环境污染的有效途径之一，开发环保、低价、高效的太阳电池器件实现光电转换至关重要。窄带隙半导体的一维纳米棒/丝阵列具有大的比表面积，可通过散射来增加对光的捕获能力，从而产生更多的光生载流子，并可提供直接的载流子快速输运通道，因而在太阳电池的研究和开发中具有很大的应用潜力(Sci.Bull.2016,61,357-367)。目前，高效阵列电池中常用的窄带隙半导体主要有硅纳米棒/丝阵列(Nano Today 2016,11,704-737)和III-V族化合物纳米棒/丝阵列(Nano Today2017,12,31-45；Appl.Phys.Rev.2018,5,041305)。在III-V族化合物半导体中，GaAs纳米棒/丝阵列电池的效率达到15.3％(IEEE J.Photovoltaics 2016,6,185-190)，而InP纳米棒/丝阵列电池的效率已达到13.8-17.8％(Science2013,339,1057-1060；ACS Nano 2016,10,11414-11419)。为了获得光伏性能，这些阵列是由径向或轴向的p-i-n结组成的纳米线/棒构成。轴向p-i-n结是通过对沿纳米线轴向的各区域进行不同掺杂得到的，而径向p-i-n结是通过制备具有不同掺杂的核壳结构得到的。这些p-i-n纳米棒/丝阵列的制备过程，通常涉及化学气相沉积和分子束外延生长，技术繁琐复杂且条件要求苛刻，不利于大规模生产。
三硫化二锑(Sb2S3)具有较窄的带隙(Eg～1.4-1.8eV)、吸光系数高(～105cm-1)、组成元素丰富且低毒、易制备、稳定性高等优势，是一种很有潜力的太阳电池光吸收材料(Joule 2018,2,857-878)。目前，基于Sb2S3光吸收材料的薄膜太阳电池，主要有敏化介孔结构、平板异质结结构和阵列型异质结结构三种形式。在敏化介孔太阳电池中，以Sb2S3纳米颗粒敏化沉积于TiO2致密膜层(c-TiO2)上的介孔TiO2薄膜(Meso-TiO2)，再结合一定的空穴传输层(HTL)，得到FTO/c-TiO2/Meso-TiO2/Sb2S3/HTL/Au结构的太阳电池，其转换效率最高已达到7.5％(Adv.Funct.Mater.2014,24,3587-3592)。在平板异质结结构太阳电池中，通常是将Sb2S3纳米结构薄膜(Adv.Sci.2015,2,1500059；Phys.Chem.Chem.Phys.2016,18,16436-16443；Nanoscale 2017,9,3386–3390)或块体结构薄膜(Sol.EnergyMater.Sol.Cells 2016,157,887-893，Commun.Chem.2019,2 121)沉积于电子传输层(ETL)上，再结合一定的HTL层，得到FTO(ITO)/ETL/Sb2S3/HTL/Au结构的太阳电池，电池的效率可达到2-6％。本申请的发明人课题组，在TiO2纳米棒阵列中沉积Sb2S3块体薄膜得到TiO2/Sb2S3体型异质结薄膜(Phys.Chem.Chem.Phys.2015,17,12328-12339)，而在ZnO/CdS-核/壳结构纳米棒阵列中沉积Sb2S3纳米颗粒得到三元ZnO/CdS/Sb2S3-核/壳/壳阵列(NanoEnergy 2015,12,686-697)，再结合聚合物HTL层，制备了阵列型薄膜太阳电池，效率分别达到了2.11％和5.01％。然而，迄今Sb2S3纳米棒/丝阵列及其制备方法还未见报导。
本发明建立了一种在n-型TiO2致密薄膜上原位生长Sb2S3纳米棒阵列的方法，并将此阵列与p-型空穴传输材料结合，建立了一种基于Sb2S3纳米棒阵列的具有p-i-n结构的太阳电池及其制备方法，其中i-组分为Sb2S3纳米棒阵列。本发明的主要技术优势体现在：Sb2S3纳米棒阵列和太阳电池的关键材料可以由简单溶液法进行大面积制备，为新型Sb2S3纳米结构材料及具有大规模产业化潜力的新型太阳电池的研究和发展奠定了一种低成本制备的技术基础。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三硫化二锑纳米棒阵列的制备方法及基于其的太阳电池。
本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：
本发明首先公开了一种三硫化二锑纳米棒阵列的制备方法，其特点在于，包括如下步骤：
(1)将SbCl3溶于DMF溶剂中，在室温下搅拌10-30分钟，得到浓度为0.5-1.5mol/L的SbCl3溶液；然后，在所述SbCl3溶液中加入硫脲，其中SbCl3与硫脲的摩尔比为1:1.5-2，继续搅拌1-2小时，得到Sb2S3反应前驱液；
(2)将步骤(1)所得Sb2S3反应前驱液稀释至浓度为0.05-0.2mol/L，得到Sb2S3种子反应前驱液；
(3)将所述Sb2S3种子反应前驱液滴加到目标基底上，通过旋涂法成膜，得到Sb2S3种子反应前驱物薄膜；将所得的Sb2S3种子反应前驱物薄膜转移到惰性气体保护下的热台上，在250-330℃保持5-10分钟进行热退火处理，得到分散有Sb2S3种子晶体的目标基底；
(4)将步骤(1)制备的Sb2S3反应前驱液滴加到目标基底上，通过旋涂法成膜，得到Sb2S3反应前驱物薄膜；将所得的Sb2S3反应前驱物薄膜转移到惰性气体保护下的热台上，在250-330℃保持5-10分钟进行热退火处理，得到Sb2S3纳米棒阵列胚膜；
(5)每完成一次步骤(4)，即为完成一次Sb2S3纳米棒阵列胚膜的生长过程；重复进行步骤(4)若干次，也即重复进行若干次Sb2S3纳米棒阵列胚膜的生长后，即在所述目标基底上生长出Sb2S3纳米棒阵列。
重复进行步骤(4)是指：第一次，是将步骤(1)制备的Sb2S3反应前驱液滴加到步骤(3)制备的分散有Sb2S3种子晶体的目标基底上，成膜、热处理，得到Sb2S3纳米棒阵列胚膜；后续，是在前一次的Sb2S3纳米棒阵列胚膜上滴加步骤(1)制备的Sb2S3反应前驱液，然后成膜、热退火，使阵列胚膜的长度不断增大。
其中，所得Sb2S3纳米棒阵列的长度，可由Sb2S3反应前驱液的浓度和/或步骤(4)的重复次数控制。
进一步地，所述目标基底为生长有TiO2纳米颗粒致密薄膜的FTO导电玻璃，本发明的上述方法即为在n-型TiO2致密薄膜上原位生长Sb2S3纳米棒阵列的方法。
进一步地，所述惰性气体优选为氮气。
基于上述Sb2S3纳米棒阵列的制备方法，本发明还公开了一种基于Sb2S3纳米棒阵列的太阳电池，其包括玻璃衬底、沉积于玻璃衬底上的光阳极层、沉积于光阳极层上的电子传输层、生长于电子传输层上的Sb2S3纳米棒阵列、沉积于Sb2S3纳米棒阵列上的空穴传输层、以及沉积于空穴传输层上的电池阴极层。
进一步地：所述的光阳极层为FTO层；所述的电子传输层为TiO2纳米颗粒致密薄膜；所述的空穴传输层为共轭聚合物PTB7-th薄膜，且所述PTB7-th薄膜不深入渗透到Sb2S3纳米棒阵列的空隙之中；所述的电池阴极层为Au薄膜。
更进一步地：所述FTO层的厚度为300-400nm；所述TiO2纳米颗粒致密薄膜的厚度为90-110nm；所述Sb2S3纳米棒阵列的长度为120-600nm、直径为50-240nm、纳米棒的数量密度约为20-80个/μm2；所述的PTB7-th薄膜的厚度为40-80nm；所述的Au薄膜的厚度为80-100nm。
本发明上述基于Sb2S3纳米棒阵列的太阳电池的制备方法，包括如下步骤：
(1)将FTO导电玻璃依次用丙酮、异丙醇、去离子水超声清洗10-20分钟，干燥后，在FTO层上沉积TiO2纳米颗粒致密薄膜，作为目标基底备用；
(2)将SbCl3溶于DMF溶剂中，在室温下搅拌10-30分钟，得到浓度为0.5-1.5mol/L的澄清SbCl3溶液；然后，在所述SbCl3溶液中加入硫脲，其中SbCl3与硫脲的摩尔比为1:1.5-2，继续搅拌1-2小时，得到Sb2S3反应前驱液；
(3)将步骤(2)所得Sb2S3反应前驱液稀释至浓度为0.05-0.2mol/L，得到Sb2S3种子反应前驱液；
将所述Sb2S3种子反应前驱液滴加到TiO2纳米颗粒致密薄膜上，通过旋涂法成膜，得到Sb2S3种子反应前驱物薄膜；将所得的Sb2S3种子反应前驱物薄膜转移到惰性气体保护下的热台上，在250-330℃保持5-10分钟进行热退火处理，得到分散有Sb2S3种子晶体的TiO2纳米颗粒致密薄膜；
(4)将步骤(2)制备的Sb2S3反应前驱液滴加到TiO2纳米颗粒致密薄膜上，通过旋涂法成膜，得到Sb2S3反应前驱物薄膜；将所得的Sb2S3反应前驱物薄膜转移到惰性气体保护下的热台上，在250-330℃保持5-10分钟进行热退火处理，得到Sb2S3纳米棒阵列胚膜；
(5)重复进行步骤(4)若干次，也即重复进行若干次Sb2S3纳米棒阵列胚膜的生长后，即在所述TiO2纳米颗粒致密薄膜上生长出Sb2S3纳米棒阵列；
Sb2S3纳米棒阵列的长度，可由Sb2S3反应前驱液浓度和/或Sb2S3纳米棒阵列胚膜的生长次数(n)控制；
(6)使用浓度为5-20mg/mL的PTB7-th溶液，于室温下将PTB7-th溶液通过旋涂法沉积到步骤(5)所得的Sb2S3纳米棒阵列上，得到PTB7-th薄膜作为空穴传输层，且聚合物PTB7-th薄膜并未深入渗透到Sb2S3纳米棒阵列的空隙之中；在PTB7-th薄膜上通过热蒸发的方法蒸镀Au薄膜，即得到基于Sb2S3纳米棒阵列的太阳电池。
进一步地，步骤(6)所述的PTB7-th溶液的溶剂为氯苯、四氢呋喃、氯仿、甲苯中的一种。
本发明的原理是：
首先，通过简单的溶液法在TiO2纳米颗粒致密薄膜上沉积Sb2S3种子晶体。其次，通过基于前驱物溶液成膜和常压低温(<400℃)热处理的简单溶液法，在分散有Sb2S3种子晶体的TiO2纳米颗粒致密薄膜上制备出Sb2S3纳米棒阵列，其中Sb2S3纳米棒阵列的长度与密度可由Sb2S3反应前驱液的浓度和Sb2S3纳米棒阵列胚膜的生长次数控制。最后，在Sb2S3纳米棒阵列上沉积共轭聚合物，且共轭聚合物不深入渗透到纳米棒阵列的空隙之中，制备了基于Sb2S3纳米棒阵列的具有p-i-n结构的太阳电池，其中：TiO2纳米颗粒致密薄膜作为电子受体，Sb2S3纳米棒阵列作为主要光吸收材料和电子给体，共轭聚合物作为具有补充吸光能力的空穴传输材料。
本发明的有益效果体现在：
1、本发明建立了一种制备Sb2S3纳米棒阵列的方法。通过Sb2S3种子晶体的辅助成核作用，在TiO2纳米颗粒致密薄膜上由简单溶液法原位生长出Sb2S3纳米棒阵列，获得了高质量的由Sb2S3纳米棒阵列和TiO2纳米颗粒致密薄膜组成的纳米阵列异质结薄膜。
2、本发明建立了一种基于Sb2S3纳米棒阵列的p-i-n结构新型太阳电池及其制备方法，利用Sb2S3的光吸收性能，实现了太阳电池在300-750nm宽光谱范围内具有光吸收特性，电池的能量转换效率(η)达到5.24％。本发明中，电池关键材料和电池器件的制备方法简便、对设备要求低，适合大规模应用，在光伏材料和低价太阳电池器件等领域具有很大的应用价值。
3、本发明的主要优势体现在以下方面：(1)在核心材料方面：通过引入Sb2S3种子晶体，由溶液法首次制备出了Sb2S3纳米棒阵列；(2)在太阳电池结构方面，利用生长于n-型TiO2纳米颗粒致密薄膜上的Sb2S3纳米棒阵列与沉积于该阵列表面上的p-型共轭聚合物薄膜进行不完全渗入性结合，制备了具有p-i-n结构和宽光谱吸收能力的新型太阳电池。
附图说明
图1是本发明基于Sb2S3纳米棒阵列的太阳电池的结构示意图，图中标注：1为电池阴极层；2为空穴传输层；3为Sb2S3纳米棒阵列；4为电子传输层；5为光阳极层；6为玻璃衬底。
图2是本发明实施例所得TiO2纳米颗粒致密薄膜的XRD表征结果图。
图3是本发明实施例所得TiO2纳米颗粒致密薄膜的SEM表征结果图，其中(a)为表面像，(b)为截面像。
图4是本发明实施例所得Sb2S3种子晶体的UV-vis吸收光谱表征结果图。
图5是本发明实施例所得Sb2S3纳米棒阵列的XRD表征结果图。
图6是本发明实施例所得Sb2S3纳米棒阵列的SEM表征结果图，其中(a)为表面像，(b)为截面像。
图7是本发明实施例所得Sb2S3纳米棒阵列的UV-vis吸收光谱表征结果图。
图8是本发明实施例所得基于Sb2S3纳米棒阵列的太阳电池的SEM结构表征图。
图9是本发明实施例所得基于Sb2S3纳米棒阵列的太阳电池的性能表征：(a)J-V性能；(b)IPCE谱。
具体实施方式
以下结合具体的实例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例1
如图1所示，本实施例基于Sb2S3纳米棒阵列的太阳电池，包括玻璃衬底6、沉积于玻璃基底上的光阳极层5(FTO层)、沉积于光阳极层上的电子传输层4(TiO2纳米颗粒致密薄膜)、生长于电子传输层上的Sb2S3纳米棒阵列3、沉积于Sb2S3纳米棒阵列上的空穴传输层2(PTB7-th薄膜)、以及沉积于空穴传输层上的电池阴极层1(Au薄膜)。
本实施例太阳电池的制备方法如下：
1、TiO2纳米颗粒致密薄膜的制备
(1-1)FTO导电玻璃的清洗
首先，将FTO导电玻璃(FTO厚度为400nm，14Ω/□)依次使用丙酮、异丙醇、去离子水分别超声清洗15分钟，然后经过干燥和紫外-臭氧处理后，得到洁净的FTO导电玻璃衬底。
(1-2)TiO2纳米颗粒致密薄膜的制备
在室温下将乙醇、四正丁醇钛、冰醋酸以体积比4:1:0.1进行混合，配成均匀无色的TiO2溶胶前驱液。取150μL的TiO2溶胶前驱液在FTO上3000转/分钟旋涂30秒，得到TiO2溶胶膜；将TiO2溶胶膜在相对湿度为50％的保湿器中于室温下放置12小时后，再将其置于马弗炉中，以2℃/分钟的升温速率升温至550℃，并在该温度下保持30分钟进行烧结；再以2℃/分钟的速度降温至室温，得到TiO2纳米颗粒致密薄膜。
TiO2纳米颗粒致密薄膜的XRD表征结果图如图2所示，结果表明：所得TiO2膜层属于锐钛矿晶型(JCPDS 83-2243)，无其他杂质峰存在。
TiO2纳米颗粒致密薄膜的SEM表征结果图如图3所示，其中(a)为表面像、(b)为截面像，结果表明：所制备的TiO2纳米颗粒致密薄膜表面平整，在很大面积范围内无显著针孔或裂纹现象，致密性很高；TiO2纳米颗粒致密薄膜由10-20nm的TiO2纳米颗粒组成，薄膜的厚度为100nm左右。
2、Sb2S3纳米棒阵列的制备
(2-1)Sb2S3反应前驱液的制备
室温下，将SbCl3溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，搅拌30分钟，得到浓度为0.8mol/L的SbCl3溶液；然后，在所得到的SbCl3溶液中加入硫脲，其中SbCl3与硫脲的摩尔比为1:1.8，继续搅拌2小时，得到浓度为0.8mol/L的Sb2S3反应前驱液。
(2-2)Sb2S3种子晶体的制备
将0.8mol/L的Sb2S3反应前驱液稀释至0.1mol/L，得到Sb2S3种子反应前驱液；
将Sb2S3种子反应前驱液滴加到步骤1制备的TiO2纳米颗粒致密薄膜上，静置10秒后旋涂成膜(旋涂转速为3000转/分钟，旋涂时间为30秒)，得到Sb2S3种子反应前驱物薄膜；将所得的Sb2S3种子反应前驱物薄膜转到氮气保护的热台上，在300℃保持10分钟进行热处理；待膜样品自然冷却至室温，得到分散有Sb2S3种子晶体的TiO2薄膜。
Sb2S3种子晶体的UV-vis吸收光谱表征结果如图4所示，结果表明：Sb2S3种子晶体对可见光仅有微弱的吸收。当Sb2S3反应前驱液浓度为0.1mol/L，SEM和XRD技术很难探测到Sb2S3种子晶体的存在，主要是由于Sb2S3种子晶体太小的缘故。
(2-3)Sb2S3纳米棒阵列的制备
将150μL浓度为0.8mol/L的Sb2S3反应前驱液滴加到分散有Sb2S3种子晶体的TiO2纳米颗粒致密薄膜上，静置10秒后旋涂成膜(旋涂转速为3000转/分钟，旋涂时间为30秒)，得到Sb2S3反应前驱物薄膜；将所得的Sb2S3反应前驱物薄膜转移到氮气保护的热台上，在300℃保持10分钟进行热处理；待膜样品自然冷却至室温，得到Sb2S3纳米棒阵列胚膜。
每完成一次Sb2S3纳米棒阵列胚膜的制备过程为一个Sb2S3纳米棒阵列的生长过程；重复若干次Sb2S3纳米棒阵列胚膜的生长后，在TiO2纳米颗粒致密薄膜上生长出Sb2S3纳米棒阵列。在给定的前驱物浓度下，Sb2S3纳米棒阵列的长度，可由Sb2S3纳米棒阵列胚膜的生长次数(n)控制；本实施例中，取n＝2获得Sb2S3纳米棒阵列的长度。
图5是本发明实施例所得Sb2S3纳米棒阵列的XRD表征结果图，结果表明：所得的Sb2S3纳米棒阵列属于正交晶型辉锑矿结构(JCPDS 42-1393)，Sb2S3的结晶峰很尖锐，未见其他杂质峰的存在，说明Sb2S3的纯度和结晶度均很高。
图6是本发明实施例所得Sb2S3纳米棒阵列的SEM表征结果图，其中(a)为表面像、(b)为截面像，结果表明：所得到的Sb2S3薄膜为Sb2S3纳米棒阵列，Sb2S3纳米棒呈直四棱柱型且顶端面呈矩形，当n＝2时其长度约为350nm、横向尺寸约为130-200nm、密度约为30个/μm2。
图7是本发明实施例所得Sb2S3纳米棒阵列的UV-vis吸收光谱表征结果图，结果表明：Sb2S3纳米棒阵列的吸收边带在750nm处(Eg＝1.65eV)，由此可知Sb2S3纳米棒阵列具有300-750nm的宽吸收光谱范围。
3、PTB7-th薄膜的制备
以氯苯为溶剂，配制浓度为15mg/mL的聚合物PTB7-th溶液，并在室温下搅拌24小时备用；
取70μL的PTB7-th溶液在Sb2S3纳米棒阵列上进行旋涂(旋涂转速为1500转/分钟，旋涂时间为30秒)；经60℃真空干燥6小时后，在氮气保护下于100℃热处理10分钟，在Sb2S3纳米棒阵列上形成厚度为50nm左右的PTB7-th薄膜作为空穴传输层，且聚合物PTB7-th并未深入渗透到Sb2S3纳米棒的间隙之中。
4、太阳电池的组装
通过真空热蒸发方法蒸镀厚度为100nm的Au薄膜作为太阳电池的阴极，蒸镀条件如下：蒸发室压强为5×10-4Pa、蒸发速率为0.2埃/秒(前10nm)和1埃/秒(后90nm)，Au电极的大小由模板控制为3×3mm2，并作为电池的有效面积。
在氮气保护的手套箱中进行电池封装，得到Sb2S3纳米棒阵列太阳电池(见结构示意图如图1所示)。
太阳电池结构的SEM表征见图8。从太阳电池的截面SEM照片来看，聚合物PTB7-th薄膜的厚度约为55nm，且聚合物并未深入渗透到Sb2S3纳米棒阵列的空隙之中，这有利于减少光生载流子因界面接触而造成的复合。
图9为太阳电池的电流密度-电压(J-V)曲线(图9(a))和IPCE谱表征(图9(b))。J-V测试利用的是AM1.5模拟太阳光(光强Pin＝100mW/cm2)，电池的能量转换效率η由开路电压(Voc)、短路电流密度(Jsc)和填充因子(FF)计算得到，即η＝Jsc·Voc·FF/Pin。J-V曲线表明：所制备的Sb2S3纳米棒阵列太阳电池的开路电压(Voc)、短路电流(Jsc)和填充因子(FF)分别为0.69V、13.49mA/cm2和56.03％，最终实现5.24％的光电转换效率。IPCE谱表明：在300-750nm的光谱范围内，Sb2S3纳米棒阵列太阳电池具有很好的光电流产生性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种三硫化二锑纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将SbCl3溶于DMF溶剂中，在室温下搅拌10-30分钟，得到浓度为0.5-1.5mol/L的SbCl3溶液；然后，在所述SbCl3溶液中加入硫脲，其中SbCl3与硫脲的摩尔比为1:1.5-2，继续搅拌1-2小时，得到Sb2S3反应前驱液；
(2)将步骤(1)所得Sb2S3反应前驱液稀释至浓度为0.05-0.2mol/L，得到Sb2S3种子反应前驱液；
(3)将所述Sb2S3种子反应前驱液滴加到目标基底上，通过旋涂法成膜，得到Sb2S3种子反应前驱物薄膜；将所得的Sb2S3种子反应前驱物薄膜转移到惰性气体保护下的热台上，在250-330℃保持5-10分钟进行热退火处理，得到分散有Sb2S3种子晶体的目标基底；
(4)将步骤(1)制备的Sb2S3反应前驱液滴加到目标基底上，通过旋涂法成膜，得到Sb2S3反应前驱物薄膜；将所得的Sb2S3反应前驱物薄膜转移到惰性气体保护下的热台上，在250-330℃保持5-10分钟进行热退火处理，得到Sb2S3纳米棒阵列胚膜；
(5)重复进行步骤(4)若干次，也即重复进行若干次Sb2S3纳米棒阵列胚膜的生长后，即在目标基底上生长出Sb2S3纳米棒阵列。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所得Sb2S3纳米棒阵列的长度，可由Sb2S3反应前驱液的浓度和/或步骤(4)的重复次数控制。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述目标基底为生长有TiO2纳米颗粒致密薄膜的FTO导电玻璃。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氮气。
5.一种基于Sb2S3纳米棒阵列的太阳电池，其特征在于：包括玻璃衬底、沉积于玻璃衬底上的光阳极层、沉积于光阳极层上的电子传输层、生长于电子传输层上的Sb2S3纳米棒阵列、沉积于Sb2S3纳米棒阵列上的空穴传输层、以及沉积于空穴传输层上的电池阴极层。
6.根据权利要求5所述的太阳电池，其特征在于：所述Sb2S3纳米棒阵列按照权利要求1～4中任意一项所述的制备方法制得。
7.根据权利要求5所述的太阳电池，其特征在于：所述光阳极层为FTO层；所述的电子传输层为TiO2纳米颗粒致密薄膜；所述的空穴传输层为共轭聚合物PTB7-th薄膜，且所述PTB7-th薄膜不深入渗透到Sb2S3纳米棒阵列的空隙之中；所述的电池阴极层为Au薄膜。
8.根据权利要求7所述的太阳电池，其特征在于：所述FTO层的厚度为300-400nm；所述TiO2纳米颗粒致密薄膜的厚度为90-110nm；所述Sb2S3纳米棒阵列的长度为120-600nm、直径为50-240nm、纳米棒的数量密度约为20-80个/μm2；所述PTB7-th薄膜的厚度为40-80nm；所述Au薄膜的厚度为80-100nm。
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110844936A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112885711A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-01 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种致密Sb2S3薄膜的制备方法及基于其的太阳电池 |
| CN113436898A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-24 | 新余学院 | 一种染料敏化太阳能电池用薄膜电极材料及其制备方法 |
| CN114050189A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-15 | 苏州腾晖光伏技术有限公司 | 一种具有3d结构的硒硫化锑薄膜太阳电池及其制备方法 |
| CN114774891A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-22 | 南京卡巴卡电子科技有限公司 | Sb2O3薄膜材料及基于溶胶-凝胶法制备Sb2O3薄膜材料的方法和应用 |
| CN114975655A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-30 | 东北电力大学 | 一种锑基纳米棒阵列异质结的光电探测器及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106277051A (zh) * | 2016-07-21 | 2017-01-04 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种结晶性Sb2S3薄膜的溶液加工制备方法 |
| CN107093641A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-08-25 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种基于无机平板异质结的薄膜太阳电池及其制备方法 |
| CN110316756A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-10-11 | 河北大学 | 一种Sb2S3纳米棒的合成方法 |
-
2019
- 2019-12-10 CN CN201911256690.6A patent/CN110844936A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106277051A (zh) * | 2016-07-21 | 2017-01-04 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种结晶性Sb2S3薄膜的溶液加工制备方法 |
| CN107093641A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-08-25 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种基于无机平板异质结的薄膜太阳电池及其制备方法 |
| CN110316756A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-10-11 | 河北大学 | 一种Sb2S3纳米棒的合成方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JUNWEI CHEN ET AL.: "Preferentially oriented large antimony trisulfide single-crystalline cuboids grown on polycrystalline titania film for solar cells", 《COMMUNICATIONS CHEMISTRY》 * |
| YONG CHAN CHOI ET AL.: "Efficient Sb2S3 -Sensitized Solar Cells Via Single-Step Deposition of Sb 2 S 3 Using S/Sb-Ratio-Controlled SbCl 3 -Thiourea Complex Solution", 《ADV. FUNCT. MATER》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112885711A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-01 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种致密Sb2S3薄膜的制备方法及基于其的太阳电池 |
| CN113436898A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-24 | 新余学院 | 一种染料敏化太阳能电池用薄膜电极材料及其制备方法 |
| CN113436898B (zh) * | 2021-07-08 | 2022-06-07 | 新余学院 | 一种染料敏化太阳能电池用薄膜电极材料及其制备方法 |
| CN114050189A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-15 | 苏州腾晖光伏技术有限公司 | 一种具有3d结构的硒硫化锑薄膜太阳电池及其制备方法 |
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