[发明专利]钒酸铋/铁酸铋异质结薄膜太阳能电池的制备方法

摘要

本发明涉及在玻璃基板上制备钒酸铋/铁酸铋异质结薄膜太阳能电池的方法，选择FTO导电玻璃作为基底，通过化学溶液沉积法制备钙钛矿结构钒酸铋/铁酸铋异质结薄膜，然后通过物理溅射法在薄膜上制备上电极得到太阳能电池。利用超薄铁酸铋层能够提高钒酸铋薄膜的光伏效应并使其光伏效应进行反转。本发明能够以低的成本在玻璃基板上制备出一致性高，重复性好的钒酸铋/铁酸铋异质结薄膜。所制备的异质结薄膜不仅具有优越的光伏特性且其二极管方向和单纯钒酸铋薄膜二极管方向相反，这些优越的特性可使超薄铁酸铋铁电薄膜及类似钒酸铋/铁酸铋异质结薄膜在太阳能电池及光电器件领域有广阔的应用前景。

主权项

一种钒酸铋/铁酸铋异质结薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：BiFeO3和BiVO4的前驱体溶液配制：将Bi(NO3)3·5H2O和Fe(NO3)3·9H2O按Bi∶Fe摩尔比为1∶1溶解到N，N‑二甲基甲酰胺中得到BiFeO3前驱体溶液(BFO前驱体溶液)，将Bi(NO3)3·5H2O和NH3VO3按Bi∶V摩尔比为1∶1溶解到N，N‑二甲基甲酰胺为溶剂，以柠檬酸、乙酸和乙醇胺为辅助溶剂的混合溶剂中得到BiVO4前驱体溶液(BVO前驱体溶液)；步骤2：采用化学溶液沉积法将BiFeO3前驱体溶液在玻璃基板上沉积得到厚度5～30nm的超薄BFO铁电薄膜；步骤3：采用化学溶液沉积法将BiVO4前驱体溶液沉积在步骤2得到沉积有超薄BFO铁电薄膜的玻璃基板上，沉积厚度为150nm～200nm，即得到BVO/BFO异质结薄膜；步骤4：通过物理溅射法在步骤3得到的BVO/BFO异质结薄膜上沉积上电极，即制备得到太阳能电池的上电极。