權(quán)利要求書： 1.一種銻基太陽能電池，包括依次設(shè)置的透明導(dǎo)電襯底、電子傳輸層、無機(jī)光吸收層、空穴傳輸層和金屬電極層；

所述空穴傳輸層為2,3,5,6?四氟?7,7',8,8'?四氰二甲基對(duì)苯醌摻雜的2,9,16,23?四?叔丁基?29H,31H?酞菁銅(II)；

所述2,3,5,6?四氟?7,7',8,8'?四氰二甲基對(duì)苯醌的摻雜量為0.005～0.5wt％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銻基太陽能電池，其特征在于，所述空穴傳輸層的厚度為50～

80nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銻基太陽能電池，其特征在于，所述銻基太陽能電池為硫化銻太陽能電池、硒化銻太陽能電池或硫硒化銻太陽能電池。

4.一種權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述銻基太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：在清潔的透明導(dǎo)電襯底上依次沉積電子傳輸層，沉積光吸收層，旋涂空穴傳輸層，再沉積金屬電極層，熱處理，得到銻基太陽能電池。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述熱處理的溫度為80～90℃，熱處理的時(shí)間為2～100h。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述旋涂空穴傳輸層采用的旋涂液包括F4?TCNQ溶液和Tert?ButylCuPc溶液；

所述F4?TCNQ溶液的濃度為0.4～0.6mg/mL；

所述Tert?ButylCuPc溶液的濃度為10～30g/mL。

說明書： 一種太陽能電池的空穴傳輸層材料、銻基太陽能電池及其制備方法

技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于太陽能電池領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能電池的空穴傳輸層材料、銻基太陽能電池及其制備方法。背景技術(shù)[0002] 隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)能源的需求不斷增長，而煤炭、石油等不可再生能源未來將無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的對(duì)能源的消費(fèi)需求。因此，尋求有效利用和環(huán)保的可再生能源是世界各國的重要戰(zhàn)略發(fā)展方向之一。太陽能作為清潔可再生能源，引起廣泛關(guān)注，被認(rèn)為是傳統(tǒng)能源的最佳替代品。太陽能發(fā)電作為一系列新能源的代表已經(jīng)成為科研工作者以及全社會(huì)的關(guān)注。因此，發(fā)展一種制備過程簡單，價(jià)格低廉，能大規(guī)模生產(chǎn)等特點(diǎn)的新型太陽能電池是目前光伏發(fā)電領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。[0003] 發(fā)展至今，太陽能電池種類繁多，其中銻基(硒化銻、硫化銻、硫硒化銻)薄膜太陽能電池具有理論光電轉(zhuǎn)換效率高、成本低廉、穩(wěn)定性好、無毒等優(yōu)點(diǎn)，被看作是一類極具發(fā)展?jié)摿Φ谋∧ぬ柲茈姵?。而傳統(tǒng)有機(jī)空穴傳輸層具有成本高，熱和化學(xué)不穩(wěn)定性，酸性，以及低遷移率和/或電導(dǎo)率等缺點(diǎn)，比如現(xiàn)在通用的以2,2',7,7'?四[N,N?二(4?甲氧基苯基)氨基]?9,9'螺二芴(Spiro?OMeTAD)小分子空穴傳輸層由于化合物本身并不穩(wěn)定，易受到氧化，其合成步驟繁瑣、價(jià)格昂貴。由于其自身電導(dǎo)率較低，需要摻雜鋰鹽和TBP等親水性的添加劑，這些添加劑因具有親水性從而會(huì)破壞電池長期的穩(wěn)定性。也有使用氧化物比如MoO摻雜提高空穴傳輸層的電導(dǎo)率的研究，但是實(shí)際上，MoO3以(MoO3)n(n＝3～5)的團(tuán)簇形式存在，由于(MoO3)n團(tuán)簇與主體之間的電荷轉(zhuǎn)移效率不高，MoO3作為摻雜劑需要更高的摻雜濃度，但是在重?fù)诫s時(shí)MoO3分子傾向于通過聚集形成簇形成大量缺陷。此外另一種常見的空穴傳輸材料PEDOT:PSS由于其酸度和高度吸濕性限制了電池的穩(wěn)定性，從而在一定程度上制約了銻基太陽能電池的進(jìn)一步發(fā)展。[0004] 因此，尋找一種具有良好水、熱穩(wěn)定性的空穴傳輸層材料成為一個(gè)迫切的需求。發(fā)明內(nèi)容[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能電池的空穴傳輸層材料、銻基太陽能電池及其制備方法，該空穴傳輸材料具有良好的水、熱穩(wěn)定性。[0006] 本發(fā)明提供了一種太陽能電池的空穴傳輸層材料，所述空穴傳輸層材料為2,3,5,6?四氟?7,7',8,8'?四氰二甲基對(duì)苯醌摻雜的2,9,16,23?四?叔丁基?29H,31H?酞菁銅(II)；

[0007] 所述2,3,5,6?四氟?7,7',8,8'?四氰二甲基對(duì)苯醌的摻雜量為0.005～0.5wt％。[0008] 本發(fā)明提供了一種銻基太陽能電池，包括依次設(shè)置的透明導(dǎo)電襯底、電子傳輸層、無機(jī)光吸收層、空穴傳輸層和金屬電極層；[0009] 所述空穴傳輸層為上述技術(shù)方案所述的空穴傳輸層材料制得。[0010] 優(yōu)選地，所述空穴傳輸層的厚度為50～80nm。[0011] 優(yōu)選地，所述銻基太陽能電池為硫化銻太陽能電池、硒化銻太陽能電池或硫硒化銻太陽能電池。[0012] 本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述銻基太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：[0013] 在清潔的透明導(dǎo)電襯底上依次沉積電子傳輸層，沉積光吸收層，旋涂空穴傳輸層，再沉積金屬電極層，熱處理，得到銻基太陽能電池。[0014] 優(yōu)選地，所述熱處理的溫度為80～90℃，熱處理的時(shí)間為2～100h。[0015] 優(yōu)選地，所述旋涂空穴傳輸層采用的旋涂液包括F4?TCNQ溶液和Tert?ButylCuPc溶液；[0016] 所述F4?TCNQ溶液的濃度為0.4～0.6mg/mL；[0017] 所述Tert?ButylCuPc溶液的濃度為10～30g/mL。[0018] 本發(fā)明提供了一種太陽能電池的空穴傳輸層材料，所述空穴傳輸層材料為2,3,5,6?四氟?7,7',8,8'?四氰二甲基對(duì)苯醌摻雜的2,9,16,23?四?叔丁基?29H,31H?酞菁銅(II)；所述2,3,5,6?四氟?7,7',8,8'?四氰二甲基對(duì)苯醌的摻雜量為0.005～0.5wt％。本發(fā)明提供的空穴傳輸層制備的銻基太陽能電池具有良好的水、熱穩(wěn)定性。還具有較高的電導(dǎo)率和高空穴遷移率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：摻雜后電導(dǎo)率提高32％，使得所述硫硒化銻太陽能電池

2

的短路電流密度不低于23.54mA/cm ，太陽能薄膜電池的填充因子高于55％，光電轉(zhuǎn)換效率不低于8.57％。

附圖說明[0019] 圖1為本發(fā)明提供的銻基太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；[0020] 圖2為本發(fā)明提供的銻基太陽能電池制備流程示意圖；[0021] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制備的空穴傳輸層和電池的SEM圖；[0022] 圖4為使用Spiro、CuPc和CuPc+F4?TCNQ作為空穴傳輸層制備的電池的J?曲線；[0023] 圖5為摻雜和未摻雜F4?TCNQ的CuPc空穴傳輸層的電導(dǎo)率；[0024] 圖6為不同退火時(shí)間下使用摻雜F4?TCNQ的CuPc空穴傳輸層制備的電池的J?曲線。具體實(shí)施方式[0025] 本發(fā)明提供了一種太陽能電池的空穴傳輸層材料，所述空穴傳輸層材料為2,3,5,6?四氟?7,7',8,8'?四氰二甲基對(duì)苯醌摻雜的2,9,16,23?四?叔丁基?29H,31H?酞菁銅(II)；

[0026] 所述2,3,5,6?四氟?7,7',8,8'?四氰二甲基對(duì)苯醌的摻雜量為0.005～0.5wt％。[0027] 在本發(fā)明中，所述空穴傳輸材料中2,3,5,6?四氟?7,7',8,8'?四氰二甲基對(duì)苯醌的摻雜量優(yōu)選為0.01～0.4wt％，更優(yōu)選為0.01～0.2wt％；具體實(shí)施例中，所述2,3,5,6?四氟?7,7',8,8'?四氰二甲基對(duì)苯醌的摻雜量為0.15wt％。[0028] 本發(fā)明提供的上述空穴傳輸層材料具有良好水、熱穩(wěn)定性、高電導(dǎo)率、高空穴遷移率。[0029] 本發(fā)明提供了一種銻基太陽能電池，包括依次設(shè)置的透明導(dǎo)電襯底、電子傳輸層、無機(jī)光吸收層、空穴傳輸層和金屬電極層；[0030] 所述空穴傳輸層為上述技術(shù)方案所述的空穴傳輸層材料制得。[0031] 圖1為本發(fā)明提供的銻基太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，L1為透明導(dǎo)電襯底，L2為電子傳輸層，L3為無機(jī)光吸收層，L4為空穴傳輸層，L5為金屬電極層。[0032] 在本發(fā)明中，所述空穴傳輸層的厚度為50～80nm。[0033] 所述透明導(dǎo)電襯底優(yōu)選為導(dǎo)電玻璃基底(FTO)；所述透明導(dǎo)電襯底的厚度優(yōu)選為340～365nm。

[0034] 所述電子傳輸層優(yōu)選選自硫化鎘或二氧化鈦薄膜，更優(yōu)選為硫化鎘薄膜；所述電子傳輸層的厚度優(yōu)選為30～50nm。[0035] 所述無機(jī)光吸收層優(yōu)選為硫化銻薄膜、硒化銻薄膜或硫硒化銻薄膜，更優(yōu)選選自硫硒化銻薄膜。所述無機(jī)光吸收層的厚度優(yōu)選為280～320nm。[0036] 所述金屬電極層優(yōu)選為金電極層；所述金屬電極層的厚度優(yōu)選為20～100nm。其中，所述金電極同時(shí)也復(fù)合于所述透明導(dǎo)電襯底的部分表面。[0037] 在本發(fā)明中，所述銻基太陽能電池為硫化銻太陽能電池、硒化銻太陽能電池或硫硒化銻太陽能電池。[0038] 在本發(fā)明具體實(shí)施例中，所述銻基太陽能電池中空穴為摻雜F4?TCNQ的Tert?ButylCuPc，電子層CdS，吸收層是Sb2(S,Se)3；或所述銻基太陽能電池中氧化石墨烯粉末做buffer層，空穴為摻雜F4?TCNQ的Tert?ButylCuPc，電子層CdS，吸收層是Sb2(S,Se)3；或所述銻基太陽能電池中空穴為摻雜F4?TCNQ的Tert?ButylCuPc，電子層TiO2，吸收層是Sb2(S,Se)3；或所述銻基太陽能電池中空穴為摻雜F4?TCNQ的Tert?ButylCuPc，電子層TiO2，吸收層Sb2S3。[0039] 本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述銻基太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：[0040] 在清潔的透明導(dǎo)電襯底上依次沉積電子傳輸層，沉積無機(jī)光吸收層，旋涂空穴傳輸層，再沉積金屬電極層，熱處理，得到銻基太陽能電池。[0041] 圖2為本發(fā)明提供的銻基太陽能電池制備流程示意圖。[0042] 在本發(fā)明中，所述清潔的透明導(dǎo)電襯底優(yōu)選按照以下方法制得：[0043] 將透明導(dǎo)電基底依次采用水?玻璃清洗劑、無水乙醇、丙酮、異丙醇和無水乙醇超聲清洗，然后進(jìn)行氧等離子清洗，得到清潔的透明導(dǎo)電襯底。[0044] 本發(fā)明優(yōu)選在每種清洗劑中超聲清洗35～45min，更優(yōu)選超聲清洗40min。[0045] 本發(fā)明沉積電子傳輸層采用的電子傳輸層材料采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法制得即可。[0046] 若電子傳輸層材料為TiO2前驅(qū)體溶液時(shí)，本發(fā)明優(yōu)選采用乙醇、鈦酸四異丙酯和濃鹽酸混合反應(yīng)，得到TiO2前驅(qū)體溶液。[0047] 若電子傳輸層材料為硫化鎘材料時(shí)，本發(fā)明優(yōu)選采用硝酸鎘、濃氨水、硫脲和水混合，加熱，得到硫化鎘材料。所述硝酸鎘的濃度為15mmol/L；氨水的濃度為25wt％；所述硫脲的濃度為1.5mol/L；所述硝酸鎘、濃氨水、硫脲和水的體積比為50：65：32：350。所述加熱的方式優(yōu)選為水浴加熱；所述加熱的溫度優(yōu)選為65～68℃，更優(yōu)選為66℃；所述加熱的時(shí)間優(yōu)選為17～19min，更優(yōu)選為18min。[0048] 在本發(fā)明中，所述沉積電子傳輸層為沉積TiO2薄膜時(shí)，優(yōu)選按照以下方法制得：[0049] 將TiO2前驅(qū)體溶液旋涂在透明導(dǎo)電襯底上，煅燒，得到透明導(dǎo)電襯底?電子傳輸層復(fù)合層。[0050] 所述旋涂的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為1900～2100rpm，更優(yōu)選為2000rpm；時(shí)間優(yōu)選為35～45s，更優(yōu)選為40s。煅燒的溫度優(yōu)選為530～570℃，更優(yōu)選為550℃，煅燒的時(shí)間優(yōu)選為55～65min，更優(yōu)選為60min。

[0051] 所述沉積電子傳輸層為沉積硫化鎘時(shí)，優(yōu)選按照以下方法：[0052] 將透明導(dǎo)電基底置于硝酸鎘?濃氨水?硫脲?水的混合液中，加熱形成CdS傳輸層，干燥后再使用氯化鎘的甲醇溶液后處理CdS傳輸層表面然后退火。[0053] 所述加熱優(yōu)選采用水浴加熱；所述加熱的溫度為66℃，時(shí)間為18min。本發(fā)明優(yōu)選采用20mg/mL的氯化鎘的甲醇溶液；所述氯化鎘的甲醇溶液旋涂在CdS傳輸層表面；旋涂的速度為3000rpm；時(shí)間為40s；退火的溫度為400℃，時(shí)間為10min。[0054] 本發(fā)明沉積無機(jī)光吸收層采用的無機(jī)光吸收材料優(yōu)選采用旋涂法、真空法、水浴法或水熱法制得。所述無機(jī)光吸收材料優(yōu)選為硒硫化銻薄膜。[0055] 本發(fā)明優(yōu)選在無機(jī)光吸收層制備時(shí)，在無機(jī)光吸收層表面涂覆氧化石墨烯，有利于提高電池的電流。[0056] 在本發(fā)明中，水熱法制備硒硫化銻薄膜的過程包括：[0057] 將硫代硫酸鈉溶液、酒石酸銻鉀溶液和硒脲溶液的混合液，在120℃～150℃下反應(yīng)2～5h，退火，得到硒硫化銻薄膜；[0058] 所述硫代硫酸鈉溶液的濃度為0.08mol/L；所述酒石酸銻鉀溶液的濃度為0.02mol/L；所述硒脲溶液的濃度為0.004mol/L。所述退火的溫度為300～400℃；退火的時(shí)間為9～11min，更優(yōu)選為10min。

[0059] 在本發(fā)明中，真空法制備硒硫化銻薄膜的過程包括：[0060] 將硫化銻粉和硒粉沉積，退火，得到硒硫化銻薄膜；[0061] 所述沉積前將沉積裝置的真空室的壓強(qiáng)抽至5×10?4Pa以下。本發(fā)明優(yōu)選通過調(diào)節(jié)加熱電流來控制沉積速度；所述沉積的速度為2mm/s。所述退火的溫度為350℃，時(shí)間為15min。

[0062] 在本發(fā)明中，水浴法制備硒硫化銻薄膜的過程包括：[0063] 將SbCl3溶液、二乙胺四乙酸溶液、硫代硫酸鈉溶液和水混勻，得到的前驅(qū)體沉積液沉積，得到的膜進(jìn)行硒化處理，退火，得到硒硫化銻薄膜；[0064] 所述SbCl3、二乙胺四乙酸和硫代硫酸鈉的摩爾比為3～42：1：26～240。[0065] 沉積時(shí)采用的水浴的溫度為65℃，沉積的時(shí)間為5～240min。[0066] 硒化處理采用含硒0.2～2.5mol/L的水溶液；硒化處理的時(shí)間為2～240min。所述退火的溫度為300～400℃，時(shí)間為10min。[0067] 本發(fā)明旋涂空穴傳輸層采用的空穴傳輸層材料包括F4?TCNQ、Tert?ButylCuPc和溶劑；所述溶劑優(yōu)選選自氯苯、甲苯、二甲基亞砜的一種或多種，更優(yōu)選選自氯苯。所述空穴傳輸層材料優(yōu)選按照以下步驟制得：[0068] 將Tert?ButylCuPc溶液和F4?TCNQ溶液混合均勻，得到空穴傳輸層材料。[0069] 所述Tert?ButylCuPc溶液的溶質(zhì)濃度為10mg/mL；所述F4?TCNQ溶液的溶質(zhì)濃度為0.5mg/mL。所述Tert?ButylCuPc溶液和F4?TCNQ溶液的體積比優(yōu)選為40:0.98～1.02，更優(yōu)選為40:1。[0070] 旋涂的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為2000～6000rpm，更優(yōu)選為3000～4000rpm；轉(zhuǎn)時(shí)優(yōu)選為20～60s，更優(yōu)選為30～50s。旋涂完空穴傳輸層后需要將溶劑去除，選用的方法為真空干燥、在氮?dú)鈿夥障录訜岣稍锘蛟诳諝庵屑訜岣稍?，?yōu)選為真空干燥和在空氣環(huán)境中加熱干燥，所述加熱溫度為70～105℃，加熱時(shí)間為2～10分鐘。

[0071] 本發(fā)明優(yōu)選采用真空蒸鍍法制備金屬電極層；真空蒸鍍的氣壓為5×10?4Pa。所述金屬電極層優(yōu)選為金層；本發(fā)明通過掩模版控制金電極的大小；所述金電極的大小為2

0.09cm。

[0072] 沉積金屬電極層后熱處理，得到銻基太陽能電池。所述熱處理的溫度優(yōu)選為80～90℃，更優(yōu)選為85℃；熱處理的時(shí)間優(yōu)選為2～100h，更優(yōu)選為3～72h。

[0073] 本發(fā)明提供的太陽能薄膜電池的開路電壓不低于0.65，短路電流密度不低于2

23.54mA/cm，太陽能薄膜電池的填充因子高于55％，光電轉(zhuǎn)換效率不低于8.57％。

[0074] 為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種太陽能電池的空穴傳輸層材料、銻基太陽能電池及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)地描述，但不能將它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。[0075] 實(shí)施例1[0076] (1)配置Tert?ButylCuPc溶液:稱取10mg純度為98％的Tert?ButylCuPc溶于1mL氯苯中，密封攪拌1小時(shí)；[0077] (2)配置F4?TCNQ溶液：稱取5mg純度為99％的F4?TCNQ溶于10mL氯苯中，遮光密封攪拌1小時(shí)；[0078] (3)配置混合溶液：取200μLTert?ButylCuPc溶液與6μLF4?TCNQ溶液均勻混合，密封攪拌半小時(shí)；[0079] (4)使用所述水浴法制作CdS電子傳輸層：[0080] 將15mmol/L硝酸鎘、25％wt濃氨水、1.5mol/L硫脲、去離子水按照體積比50:65:32:350依次加入燒杯中攪拌混合均勻，然后將所述溶液放入66℃的水浴鍋中水浴加熱

18min形成CdS電子傳輸層，將所述的電子傳輸層放置于110℃熱臺(tái)上去除水分，再使用氯化鎘的甲醇溶液后處理電子傳輸層表面，所述的后處理方法具體為使用20mg/mL的氯化鎘甲醇溶液以3000rpm的旋涂速度旋涂40s，然后在空氣中以400℃的溫度退火10min，再自然冷卻到室溫；

[0081] (5)在電子傳輸層上使用所述水熱法制作硫硒化銻(Sb2(S,Se)3)薄膜：[0082] 以0.08mol/L的硫代硫酸鈉、0.02mol/L的酒石酸銻鉀、0.004M的硒脲的混合溶液為水熱沉積液，密封在反應(yīng)釜中，放置在烘箱120℃～150℃下反應(yīng)2～5h，得到的硫硒化銻薄膜在氮?dú)夥諊峦嘶?，退火處理的溫度?00～400℃，退火時(shí)間為10min。[0083] (6)取步驟(3)混合好的溶液50μL使用移液槍均勻涂敷在硫硒化銻薄膜表面，使用勻膠機(jī)進(jìn)行旋涂轉(zhuǎn)速為3000rpm，時(shí)間為30s。[0084] (7)步驟(6)所得的薄膜放入真空蒸鍍儀內(nèi)蒸鍍金電極，厚度為60nm。[0085] (8)將步驟(7)所得的薄膜放入手套箱中，使用加熱臺(tái)85℃加熱10h，得到銻基太陽能電池。[0086] 本發(fā)明將實(shí)施例1得到的空穴傳輸層薄膜進(jìn)行掃描電鏡掃描分析，結(jié)果如圖3中(a)和(b)所示，圖3中(a)為本發(fā)明實(shí)施例1制備的空穴傳輸層薄膜表面未退火的SEM圖。圖3中(b)為本發(fā)明實(shí)施例1制備的空穴傳輸層薄膜表面85℃退火48h的SEM圖，從圖3中(a)和(b)中可以看出，所述空穴傳輸層薄膜在熱處理后表面裂紋變小致密性提高。[0087] 完成電池制備后，對(duì)得到的電池截面進(jìn)行掃描電鏡分析，結(jié)果如圖3中(c)所示，圖3中(c)為本發(fā)明實(shí)施例1完成電池制備后的電池截面SEM圖。從圖3中(c)中可以看出，空穴傳輸層薄膜的厚度為43nm。

[0088] 本申請(qǐng)采用市售的導(dǎo)電聚合物Spiro?OMeTAD作為對(duì)比。圖4為使用Spiro、CuPc和CuPc+F4?TCNQ作為空穴傳輸層制備的電池的J?曲線；[0089] 表1為使用Spiro、CuPc和CuPc+F4?TCNQ作為空穴傳輸層制備的電池的測(cè)試數(shù)據(jù)：[0090] 表1使用不同空穴傳輸層的電池參數(shù)[0091][0092] 從表1中可以看出摻雜后由于短路電流密度20.78mA/cm2提高到24.99mA/cm2使得光電轉(zhuǎn)化效率在未摻雜的基礎(chǔ)上提高12％。使用長時(shí)間的退火后處理可以大幅度提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率。[0093] 圖5為摻雜和未摻雜F4?TCNQ的CuPc空穴傳輸層的電導(dǎo)率；從圖5可以看出：摻雜后2

電導(dǎo)率提高32％，使得所述硫硒化銻太陽能電池的短路電流密度不低于23.54mA/cm ，太陽能薄膜電池的填充因子高于55％，光電轉(zhuǎn)換效率不低于8.57％。

[0094] 圖6為不同退火時(shí)間下使用摻雜F4?TCNQ的CuPc空穴傳輸層制備的電池的J?曲線；[0095] 表2不同退火時(shí)間下使用摻雜F4?TCNQ(0.15wt％)CuPc空穴層電池的參數(shù)[0096][0097] 由圖6和表1可以看出當(dāng)電池沒有退火時(shí)光電轉(zhuǎn)化效率僅為5.12％，當(dāng)使用85℃退火48h后電池的光電轉(zhuǎn)化效率提高到8.57％。傳統(tǒng)Spiro?OMeTAD由于其自身電導(dǎo)率不高，需要添加鋰鹽、鈷鹽、TBP(4?叔丁基吡啶)等添加劑來提高導(dǎo)電性能。而這些添加劑都是親水性的，加入后雖然暫時(shí)提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率，但是影響了電池長期的穩(wěn)定性。本發(fā)明所述的空穴傳輸層不添加鋰鹽、鈷鹽、TBP等親水添加劑，使用疏水性的有機(jī)小分子F4?TCNQ進(jìn)行摻雜得到了一種疏水的空穴傳輸層且酞菁類分子具有18個(gè)JI電子的大環(huán)平面共軛結(jié)構(gòu)，二維平面剛性結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性好，提高了電池的水氧穩(wěn)定性。[0098] 實(shí)施例2[0099] (1)配置Tert?ButylCuPc溶液:稱取10mg純度為98％的Tert?ButylCuPc溶于1ml氯苯中，密封攪拌1小時(shí)。[0100] (2)配置F4?TCNQ溶液：稱取5mg純度為99％的F4?TCNQ溶于10mL氯苯中，遮光密封攪拌1小時(shí)。[0101] (3)配置混合溶液：取200μLTert?ButylCuPc溶液與6μLF4?TCNQ溶液均勻混合，密封攪拌半小時(shí)。[0102] (4)取10mg氧化石墨烯粉末加入1mL異丙醇中使用超聲波儀振蕩分散5h。[0103] (5)使用所述水浴法制作CdS電子傳輸層：[0104] 將15mmol/L硝酸鎘、25％wt濃氨水、1.5mol/L硫脲、去離子水按照體積比50:65:32:350依次加入燒杯中攪拌混合均勻，然后將所述溶液放入66℃的水浴鍋中水浴加熱

18min形成CdS電子傳輸層，將所述的電子傳輸層放置于110℃熱臺(tái)上去除水分，再使用氯化鎘的甲醇溶液后處理電子傳輸層表面，所述的后處理方法具體為使用20mg/mL的氯化鎘甲醇溶液以3000rpm的旋涂速度旋涂40s，然后在空氣中以400℃的溫度退火10min，再自然冷卻到室溫；

[0105] (6)在電子傳輸層上使用所述水熱法制備硫硒化銻(Sb2(S,Se)3)薄膜：[0106] 以0.08mol/L的硫代硫酸鈉、0.02mol/L的酒石酸銻鉀、0.004mol/L的硒脲的混合溶液為水熱沉積液，密封在反應(yīng)釜中，放置在烘箱120℃～150℃下反應(yīng)2～5h，得到的硫硒化銻薄膜在氮?dú)夥諊峦嘶?，退火處理的溫度?00～400℃，退火時(shí)間為10min。[0107] (7)取步驟(4)混合好的溶液50μL使用移液槍均勻涂敷在硫硒化銻薄膜表面，使用勻膠機(jī)進(jìn)行旋涂轉(zhuǎn)速為2000rpm，時(shí)間為60s。[0108] (8)取步驟(3)所得的混合溶液50μL使用移液槍均勻涂敷在步驟(7)所得的氧化石墨烯表面，使用勻膠機(jī)進(jìn)行旋涂轉(zhuǎn)速為3000rpm，時(shí)間為30s。[0109] (9)將步驟(8)所得的薄膜放入真空蒸鍍儀內(nèi)蒸鍍金電極，厚度為60nm。[0110] (10)將步驟(9)所得的薄膜放入手套箱中，使用加熱臺(tái)85℃加熱10h，得到銻基太陽能電池。[0111] 表3實(shí)施例2制備的銻基太陽能電池的性能參數(shù)[0112][0113] 從表3可以看出：使用氧化石墨烯粉末做buffer層可以有效的提高電池的短路電流，提高整電池的光電轉(zhuǎn)化效率。[0114] 實(shí)施例3[0115] (1)配置Tert?ButylCuPc溶液:稱取10mg純度為98％的Tert?ButylCuPc溶于1mL氯苯中，密封攪拌1小時(shí)。[0116] (2)配置F4?TCNQ溶液：稱取5mg純度為99％的F4?TCNQ溶于10ml氯苯中，遮光密封攪拌1小時(shí)。[0117] (3)配置混合溶液：取200μLTert?ButylCuPc溶液與6μLF4?TCNQ溶液均勻混合，密封攪拌半小時(shí)。[0118] (4)TiO2前驅(qū)體溶液旋涂于厚度為300～340nm的FTO玻璃上，旋涂的轉(zhuǎn)速為2000r/min，時(shí)間為40s，然后，將旋涂好的TiO2薄膜在馬弗爐中550℃下煅燒60min，得到復(fù)合在透明導(dǎo)電襯底上的電子傳輸層。[0119] (5)在電子傳輸層上使用所述水熱法制作硫硒化銻(Sb2(S,Se)3)薄膜：[0120] 以0.08mol/L的硫代硫酸鈉、0.02mol/L的酒石酸銻鉀、0.004mol/L的硒脲的混合溶液為水熱沉積液，密封在反應(yīng)釜中，放置在烘箱120℃～150℃下反應(yīng)2～5h，得到的硫硒化銻薄膜在氮?dú)夥諊峦嘶穑嘶鹛幚淼臏囟葹?00～400℃，退火時(shí)間為10min。[0121] (6)取步驟(3)所得的混合溶液50μL使用移液槍均勻涂敷在步驟(5)所得的硫硒化銻(Sb2(S,Se)3)薄膜表面，使用勻膠機(jī)進(jìn)行旋涂轉(zhuǎn)速為3000rpm，時(shí)間為30s。[0122] (7)將步驟(6)所得的薄膜放入真空蒸鍍儀內(nèi)蒸鍍金電極，厚度為60nm。[0123] (8)將步驟(7)所得的薄膜放入手套箱中，使用加熱臺(tái)85℃加熱10h，得到銻基太陽能電池。[0124] 表4實(shí)施例3制備的銻基太陽能電池的性能參數(shù)[0125][0126] 實(shí)施例4[0127] (1)配置Tert?ButylCuPc溶液:稱取10mg純度為98％的Tert?ButylCuPc溶于1mL氯苯中，密封攪拌1小時(shí)。[0128] (2)配置F4?TCNQ溶液：稱取5mg純度為99％的F4?TCNQ溶于10mL氯苯中，遮光密封攪拌1小時(shí)。[0129] (3)配置混合溶液：取200μLTert?ButylCuPc溶液與6μLF4?TCNQ溶液均勻混合，密封攪拌半小時(shí)。[0130] (4)TiO2前驅(qū)體溶液旋涂于厚度為300～340nm的FTO玻璃上，旋涂的轉(zhuǎn)速為2000r/min，時(shí)間為40s，然后，將旋涂好的TiO2薄膜在馬弗爐中550℃下煅燒60min，得到復(fù)合在透明導(dǎo)電襯底上的電子傳輸層。[0131] (5)在電子傳輸層上使用所述水熱法制作硫化銻Sb2S3薄膜，退火后表面使用氮?dú)獯祪魝溆?。[0132] (6)取步驟(3)所得的混合溶液50μL使用移液槍均勻涂敷在步驟(5)所得的硫化銻Sb2Se3薄膜表面，使用勻膠機(jī)進(jìn)行旋涂轉(zhuǎn)速為3000rpm，時(shí)間為30s。[0133] (7)將步驟(6)所得的薄膜放入真空蒸鍍儀內(nèi)蒸鍍金電極，厚度為60nm。[0134] (8)將步驟(7)所得的薄膜放入手套箱中，使用加熱臺(tái)85℃加熱10h，得到銻基太陽能電池。[0135] 表5實(shí)施例4制備的銻基太陽能電池的性能參數(shù)[0136][0137] 由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明提供了一種太陽能電池的空穴傳輸層材料，所述空穴傳輸層材料為2,3,5,6?四氟?7,7',8,8'?四氰二甲基對(duì)苯醌摻雜的2,9,16,23?四?叔丁基?29H,31H?酞菁銅(II)；所述2,3,5,6?四氟?7,7',8,8'?四氰二甲基對(duì)苯醌的摻雜量為0.005～0.5wt％。本發(fā)明提供的空穴傳輸層制備的銻基太陽能電池具有良好的水、熱穩(wěn)定性。還具有較高的電導(dǎo)率和高空穴遷移率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：摻雜后電導(dǎo)率提高32％，使得所述硫硒

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化銻太陽能電池的短路電流密度不低于23.54mA/cm ，太陽能薄膜電池的填充因子高于

55％，光電轉(zhuǎn)換效率不低于8.57％。

[0138] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。