[发明专利]一种基于硫属亚铜化合物的核壳结构异质结太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种基于硫属亚铜化合物的核壳结构异质结太阳能电池及其制备方法，其特征在于是以上表面覆有绝缘层的硅基衬底为基底，在绝缘层上分散硫属亚铜化合物准一维纳米结构，在纳米结构的一端沉积第一金属薄膜电极，形成欧姆接触；在第一金属薄膜电极上覆盖一层光刻胶阻挡层；通过液相阳离子置换，将未被光刻胶阻挡层覆盖的准一维纳米结构表面置换成铟的硫属化合物，形成核壳结构异质结；去除光刻胶，再在铟的硫属化合物上方沉积第二金属薄膜电极，形成欧姆接触，即构成太阳能电池。本发明通过液相阳离子置换实现核壳结构异质结的形成，并将异质结的形成过程与太阳能电池的制备工艺相结合，工艺兼容性好，过程简单易行。

主权项

一种基于硫属亚铜化合物的核壳结构异质结太阳能电池，其特征在于：是以上表面覆有绝缘层(2)的硅基衬底(1)为基底，在所述绝缘层(2)上分散硫属亚铜化合物准一维纳米结构(3)，在所述硫属亚铜化合物准一维纳米结构(3)的一端沉积第一金属薄膜电极(4)，形成欧姆接触；通过紫外曝光技术，在第一金属薄膜电极(4)上覆盖一层光刻胶阻挡层(5)；通过液相阳离子置换，将未被光刻胶阻挡层覆盖的硫属亚铜化合物准一维纳米结构表面置换成铟的硫属化合物(6)，形成以硫属亚铜化合物为核、以铟的硫属化合物为壳的核壳结构异质结；去除光刻胶阻挡层(5)，通过紫外曝光和热蒸发技术，在铟的硫属化合物上方沉积第二金属薄膜电极(7)，形成欧姆接触，第一金属薄膜电极与第二金属薄膜电极之间通过硫属亚铜化合物准一维纳米结构‑核壳结构连通，即构成基于硫属亚铜化合物的核壳结构异质结太阳能电池；所述光刻胶阻挡层(5)为正性光刻胶或负性光刻胶，其覆盖在第一金属薄膜电极(4)上方，尺寸大于第一金属薄膜电极(4)，两者外边缘间距为2‑5μm；所述铟的硫属化合物(6)通过液相阳离子置换反应，在硫属亚铜化合物准一维纳米结构(3)表面置换形成，厚度为硫属亚铜化合物准一维纳米结构(3)径向长度的1/6‑1/4；所述第二金属薄膜电极(7)与所述第一金属薄膜电极(4)之间的距离不小于8μm。