[发明专利]一种全无机钙钛矿层及其制备方法和应用在审

申请号：	201910290507.8	申请日：	2019-04-11
公开（公告）号：	CN110164998A	公开（公告）日：	2019-08-23
发明（设计）人：	崔义乾;唐泽国;张倩	申请（专利权）人：	北京宏泰创新科技有限公司
主分类号：	H01L31/032	分类号：	H01L31/032;H01L31/0725;H01L31/18
代理公司：	北京三聚阳光知识产权代理有限公司 11250	代理人：	张建纲
地址：	100176 北京市大兴区经济技术***	国省代码：	北京;11
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摘要：	本发明涉及一种全无机钙钛矿层，在所述全无机钙钛矿层中掺杂有铵盐类的稳定剂，有效的抑制了钙钛矿材料中离子的迁移，维持了钙钛矿相的稳定。本发明还公开了一种掺杂有稳定剂的钙钛矿层的制备方法和应用，通过掺杂本发明中的稳定剂，提高了钙钛矿单结太阳能电池和钙钛矿/硅异质结叠层太阳能电池的稳定性，进一步提高了光电转换效率，最高可达25.04％。
搜索关键词：	稳定剂无机钙矿层制备方法和应用掺杂钙钛矿单结太阳能电池叠层太阳能电池光电转换效率钙钛矿材料钙钛矿层钙钛矿相硅异质结铵盐类离子迁移
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【主权项】：

1.一种全无机钙钛矿层，其特征在于，所述全无机钙钛矿层内掺杂有稳定剂，所述稳定剂的结构式为：其中，R₁、R₂、R₃、R₄独立地选自烷基、苯基、取代的苯基、苄基、取代的苄基，X为氯、碘、溴。

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摘要：一种铜铟镓硒吸收层的制备方法包括：在基底上依次形成铜镓合金层和铟层构成的铜铟镓预制膜。将铜铟镓预制膜放入具有第一温度阈的反应腔中。向反应腔中通入具有第一载气流量值的硒气氛，使铜铟镓预制膜在第一时长内反应，以在铜铟镓预制膜表面形成非饱和的In‑Se二元相和Cu‑Se二元相。向反应腔内通入具有第二载气流量值的硒气氛，使得表面形成有非饱和的In‑Se二元相和Cu‑Se二元相的铜铟镓预制膜在第二预设时长内反应，获得铜铟镓硒预制膜。在预设的第二温度阈和第三预设时长内对铜铟镓硒预制膜进行退火处理，获得太阳能电池吸收层。

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摘要：本发明公开一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池吸收层，包括m组相层叠的基础吸收层，每组基础吸收层均包含由下至上层叠的铜铟镓膜层与硒膜层，2≤m≤5；在制备时按以下步骤：S1、采用磁控溅射工艺，在薄膜太阳能电池背电极上沉积铜铟镓膜层；S2、采用真空蒸镀或者磁控溅射工艺在铜铟镓膜层上沉积硒膜层，得到由铜铟镓膜层与硒膜层构成的基础吸收层；S3、重复步骤S1与S2的沉积过程，层叠m组基础吸收层，得到铜铟镓硒前驱体，2≤m≤5；S4、将铜铟镓硒前驱体置于真空硒化炉中进行RTP退火，得到铜铟镓硒薄膜太阳能电池吸收层；该吸收层解决了现有产品中存在的Ga偏析的问题，提高薄膜太阳能电池的开路电压及光电转换效率，且制备方法简单。

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摘要：本发明公开一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池，包括基板，基板表面由内向外依次层叠背电极层、吸收层、缓冲层、窗口层、透明电极层以及金属栅电极层，其特征在于，所述吸收层包括m组相层叠的基础吸收层，每组基础吸收层均包含由下至上层叠的铜铟镓膜层与硒膜层，2≤m≤5；吸收层厚度为1～2.5μm；背电极层背电极层厚度为0.3～2μm的；缓冲层厚度为20～200nm；窗口层厚度为20～200nm；透明电极层厚度为0.3～2μm；金属栅电极层厚度为2～10μm；本发明镓的梯度沿吸收层背面和吸收层表面两个方向，从而促进镓元素在铜铟镓硒吸收层中深度分布及吸收层带隙宽度的增大，进而提高薄膜太阳能电池的开路电压及光电转换效率。

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摘要：本发明公开了一种中间带太阳能吸收半导体及其制备方法，化学通式为MgIn_2‑xNi_xS₄，式中02S₄三元化合物中部分In原子被Ni原子所取代得到MgIn_2‑xNi_xS₄，然后按照MgIn_2‑_xNi_xS₄的化学计量比称取Mg、In、S和Ni原料，真空封装于石英玻璃管内升温至700‑800℃反应烧结，保温24‑48小时后随炉冷却，然后在相同条件下二次反应烧结即得；所得的中间带太阳能吸收半导体具有多带隙宽光谱太阳能吸收能力，有望推动中间带半导体材料与高效太阳能电池技术的发展。

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摘要：本发明公开了一种硫化锑基全无机薄膜太阳能电池的制备方法，首先采用溶胶‑凝胶法在FTO上制备一层致密的二氧化钛薄膜；二氧化钛薄膜经过退火后使用热蒸镀沉积硫化锑薄膜；然后使用硫代乙酰胺对硫化锑薄膜进行表面硫化同时进行退火处理；最后将化学气相沉积法生长的石墨烯薄膜转移到硫化锑薄膜上，形成TiO₂/Sb₂S₃/Gr薄膜结构。器件在室温、100mW/cm²的模拟太阳光源照射下得到为560 mV的开路光电压、6.8 mA/cm²的短路光电流、1.17%的光电转换效率。本发明采用石墨烯作为硫化锑基太阳能电池的空穴传输层及透明导电电极具有价格低廉，制备简单且相较于硫化锑基太阳能电池大多使用的有机空穴传输具有更加稳定的器件性能。

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摘要：本发明公开了一种太阳能电池吸收层的制备方法和太阳能电池的制备方法，其中该吸收层的制备方法包括在沉积有背电极的基底上依次溅射铜镓合金层和铟层；将铜铟镓预制膜放入具有第一温度阈的反应腔中，并在反应腔中通入第一载气流量值的硒气氛，使铜铟镓预制膜在第一时长内持续反应；向反应腔内通入第二载气流量值的硒气氛，使铜铟镓预制膜在第二时长内持续反应；在预设的第二温度阈和第三时长内对基底进行退火处理。本发明提供的太阳能电池吸收层的制备方法，通过控制通入的硒气氛的载气流量、反应温度及反应时间，使硒元素可以穿过不饱和In‑Se、Cu‑Se二元相向预制膜底部扩散，避免了镓元素向底部富集的问题。

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摘要：本发明涉及一种全无机钙钛矿层，在所述全无机钙钛矿层中掺杂有铵盐类的稳定剂，有效的抑制了钙钛矿材料中离子的迁移，维持了钙钛矿相的稳定。本发明还公开了一种掺杂有稳定剂的钙钛矿层的制备方法和应用，通过掺杂本发明中的稳定剂，提高了钙钛矿单结太阳能电池和钙钛矿/硅异质结叠层太阳能电池的稳定性，进一步提高了光电转换效率，最高可达25.04％。

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发明人：孙栋;赖佳伟;马骏超;卓笑 -专利权人：北京大学
申请日： 2017-12-22 - 公布日： 2019-07-02 - 主分类号： H01L31/032
摘要：本发明公开了一种基于第二类外尔半金属钽铱碲的光探测器及其探测方法。本发明采用钽铱碲纳米片作为光的探测材料，钽铱碲纳米片为零带隙材料，探测光谱范围广，并且不需要也不能外加偏压，在室温下具有灵敏的响应度；本探测器对偏振光方向敏感，可以用于偏振探测；本发明的探测器可用于红外成像、军事侦察、夜视镜等领域，在军用设备方面有着广阔的应用前景；另外需要特别指出的是，基于本材料的光探测器不需要提供偏置电压即可产生相当高的光电流响应，并且暗电流非常低，并且本发明的光探测器也不能够外加偏置电压，否则会产生本底电流，而且基于本材料的光探测器也不需要提供低温环境，这些将非常有助于探测器的微型化和经济化。

窄禁带半导体薄膜、光敏二极管及制备方法-201910082596.7
发明人：刘兴钊;潘棋;范旭东;任羿烜;代天军;罗文博;张万里;李言荣 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2019-01-28 - 公布日： 2019-06-21 - 主分类号： H01L31/032
摘要：窄禁带半导体薄膜、光敏二极管及制备方法，属于电子信息材料与元器件领域，本发明的窄禁带半导体薄膜包括重叠设置于衬底基片上的二维硫族化合物薄膜层和窄禁带半导体层，所述二维硫族化合物薄膜层的材料至少包括下述选定硫族化合物材料之一：MoSe₂、WSe₂、HfSe₂、ZrSe₂、NbSe₂、TaSe₂、MoTe₂、WTe₂、HfTe₂、ZrTe₂、NbTe₂、TaTe₂及由MoSe₂、WSe₂、HfSe₂、ZrSe₂、NbSe₂、TaSe₂、MoTe₂、WTe₂、HfTe₂、ZrTe₂、NbTe₂、TaTe₂；所述窄禁带半导体层的材料的材料至少包括下述各材料之一：Pb_1‑xSn_xSe和Pb_1‑xSn_xTe，其中0≤x≤1。本发明的光敏二极管具有较高光响应度和探测率。

一种铜锌锡硫薄膜制备方法-201910018440.2
发明人：郭杰;刘斌;郝瑞亭;刘欣星;王璐;顾康;王飞翔;李勇;吴鹏;孙帅辉;马晓乐;魏国帅 -专利权人：云南师范大学
申请日： 2019-01-09 - 公布日： 2019-06-18 - 主分类号： H01L31/032
摘要：本发明公开了一种铜锌锡硫薄膜制备方法，其步骤：在洗净的SLG表面上镀1μm厚的钼电极；用四元化合物铜锌锡硫靶溅射得到铜锌锡硫薄膜预制层；将上述条件下制备的预制层于570~590℃无硫源原位退火25‑35min。本方法基于CZTS的形成机理只需一个Cu‑Zn‑Sn‑S靶溅射预制层并通过后续的无硫源原位退火就能得到CZTS薄膜，该方法是目前最简单高效的成膜方法，单个靶材制备预制层后无硫源原位退火，适用于铜锌锡硫薄膜的大规模生产，且整个成膜过程均在一个真空腔室内完成，能有效避免外界杂质对薄膜的污染，解决了外界硫源的硫分压无法精确控制造成薄膜有碎晶粒和大面积空洞生成的现象，大幅提高了CZTS薄膜的均匀性及单相性。

太阳能电池-201821386424.6
发明人：胡居涛;江斌 -专利权人：常州东腾新能源科技有限公司
申请日： 2018-08-27 - 公布日： 2019-06-14 - 主分类号： H01L31/032
摘要：本公开提供一种太阳能电池。该太阳能电池包括基板、背电极、第一吸收层、缓冲层、窗口层以及顶电极。所述背电极位于所述基板上。所述第一吸收层位于所述背电极上，且所述第一吸收层的带隙沿远离基板的方向梯度增大。所述缓冲层位于所述第一吸收层上。所述窗口层位于所述缓冲层上。所述顶电极位于所述窗口层上。本公开不仅扩展了第一吸收层的吸收光谱的范围，而且使空穴在靠近基板的方向上更易传输，从而提高了太阳能电池的转换效率。

一种基于石墨烯的焦平面成像器件及其制备方法-201710787812.9
发明人：张永哲;游聪娅;邓文杰;刘北云 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-09-04 - 公布日： 2019-06-07 - 主分类号： H01L31/032
摘要：一种基于石墨烯的焦平面成像器件及其制备方法，属于光电探测技术领域。基于石墨烯的焦平面成像器件，采用石墨烯和硫化铅量子点复合作为像元，其中高载流子迁移率的石墨烯为电荷传输层，硫化铅量子点为石墨烯基光敏吸收层，使器件在可见至近红外波段具有高灵敏和宽光谱的响应，同时焦平面像元的设计，使石墨烯在成像领域实现了应用。

一种光敏材料-201711204985.X
发明人：邢克亮;邢伟 -专利权人：天津傲翔仪器仪表有限公司
申请日： 2017-11-27 - 公布日： 2019-06-04 - 主分类号： H01L31/032
摘要：一种光敏材料，由质量为以下百分比的各组分组成：2～15％钾、23～29％氧化铝、11～15％液晶、3～7％蜂蜡，2～9％的高锰酸钾，15～20％钛，5～13％四氧化三铁，其余为钛合金。本发明的有益之处在于：本新型材料能够具有不易老化、耐用，长时间使用之后感光灵敏度不会下降，不易变性的优点。

改性的铜锌锡硫薄膜、其制备方法及太阳能电池-201910209454.2
发明人：檀满林;付晓宇;闵杰 -专利权人：深圳清华大学研究院
申请日： 2019-03-19 - 公布日： 2019-06-04 - 主分类号： H01L31/032
摘要：一种改性的铜锌锡硫薄膜的制备方法，包括步骤：配置改性的铜锌锡硫前驱体溶液：所述改性的铜锌锡硫前驱体溶液中的各组分的配比为：铜元素的质量与锌锡元素的质量之和的比值为0.9‑1,锌元素的质量与锡元素的质量比值为0.9‑1.3,硫元素的质量与铜锌锡元素的质量之和的比值为2‑2.1，铁元素的质量与锌铁元素的质量之和的比值为0‑1；将所述改性的铜锌锡硫前驱体溶液旋涂在基底层上；对旋涂在所述基底层上的所述改性的铜锌锡硫前驱体溶液进行预热处理，得到改性的铜锌锡硫膜样品；及对所述改性的铜锌锡硫薄膜样品进行硫化退火，从而得到所述改性的铜锌锡硫薄膜。本发明还涉及一种改性的铜锌锡硫薄膜及太阳能电池。

专利分类

H 电学

H01 基本电气元件
H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射，或微粒辐射敏感的，并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件；专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的，例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的，一个或多个电光源，如场致发光光源在结构上相连的，并与其电光源在电气上或光学上相耦合的

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[发明专利]一种全无机钙钛矿层及其制备方法和应用在审

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