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专利号: 2019102527271
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于CuO/Se复合材料薄膜的太阳能电池,包含基底、下电极、n型材料层、p型材料层、上电极,其特征在于:所述p型材料层为CuO/Se复合材料薄膜,p型材料层与n型材料层形成p-n结;

上述的CuO/Se复合材料薄膜为CuO和Se的复合物薄膜,且CuO和Se的复合物中存在中间相CuSe2和CuSe中任意一种或两种;该薄膜中Cu元素的原子百分含量为10%~60%,O元素的原子百分含量与Cu元素相同,Se元素的原子百分含量为10%~60%;

上述CuO和Se的复合物薄膜采用磁控溅射法制备,具体制备方法如下:

采用CuO和Se共溅射的方式在n型材料层或下电极上沉积一层CuO/Se复合材料薄膜,然后在空气中300~400℃退火1~3分钟,得到p型材料层;

或先用磁控溅射法在n型材料层或下电极上沉积一层CuO膜,再在CuO膜上用常规的热蒸发沉积一层Se膜,接着在空气中300~400℃退火10~60分钟,得到p型材料层。

2.根据权利要求1所述的基于CuO/Se复合材料薄膜的太阳能电池,其特征在于:所述CuO和Se的复合物薄膜中Cu元素的原子百分含量为20%~40%,O元素的原子百分含量与Cu元素相同,Se元素的原子百分含量为20%~50%。

3.根据权利要求1或2所述的基于CuO/Se复合材料薄膜的太阳能电池,其特征在于:所述CuO和Se的复合物薄膜中还掺杂有Si、Fe、Ge中任意一种。

4.根据权利要求3所述的基于CuO/Se复合材料薄膜的太阳能电池,其特征在于:所述CuO和Se的复合物薄膜中掺杂的Si或Fe或Ge元素的原子百分含量为3%~10%。

5.根据权利要求1所述的基于CuO/Se复合材料薄膜的太阳能电池,其特征在于:所述CuO和Se的复合物薄膜采用化学溶液法制备而成,具体制备方法为:将CuO粉末和Se粉末按摩尔比为1:2~3研磨混合均匀后加入二甲亚砜中,在50~70℃下搅拌6~10小时,所得反应液旋涂于n型材料层或下电极上,然后在150~200℃下退火5~10分钟,制备成p型材料层。

6.根据权利要求1所述的基于CuO/Se复合材料薄膜的太阳能电池,其特征在于:所述下电极为氧化铟锡、掺氟氧化锡、Mo中任意一种。

7.根据权利要求1所述的基于CuO/Se复合材料薄膜的太阳能电池,其特征在于:所述上电极为Au、Ag、Al、Cu、Ti中任意一种。

8.根据权利要求1所述的基于CuO/Se复合材料薄膜的太阳能电池,其特征在于:所述n型材料层为TiO2、ZnO、SnO2、CdS薄膜中任意一种或两种。