鈣鈦礦太陽能電池及其製造方法

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【11】證書號數：I572049

【45】公告日：中華民國 106 (2017) 年 02 月 21 日

【51】Int. Cl.： H01L31/074 C30B29/22

(2012.01) (2006.01)

H01L31/0224(2006.01)

發明　　　　　全 6 頁　

【54】名　　稱：鈣鈦礦太陽能電池及其製造方法

PEROVSKITE SOLAR CELL AND METHOD OF MANUFACTURING METHOD THEREOF

【21】申請案號：105115514 【22】申請日：中華民國 105 (2016) 年 05 月 19 日

【30】優先權： 2016/02/05 美國 62/292,048

【72】發明人：郭宗枋 (TW) GUO, TZUNG FANG；賴韋志 (TW) LAI, WEI CHIH

【71】申請人：國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY

臺南市東區大學路 1 號

【74】代理人：康清敬

【56】參考文獻：

TW 201513380A TW 201547035A JP 2013-159476A

TW 201545186A TW 201604246A 審查人員：何宣儀

[57]申請專利範圍

1.　一種鈣鈦礦太陽能電池，其包含：一鈣鈦礦材料層，包含彼此相對的一第一表面及一第二表面；一電子傳輸層，配置於該第一表面上；以及一金鎳氧化物層，配置於該第二表面上。

2.　如申請專利範圍第 1 項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中該鈣鈦礦材料層具有分子式為 CH₃NH₃PbI₃或 HC(NH₂)₂PbI₃。

3.　如申請專利範圍第 1 項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中該金鎳氧化物層包含有金(Au)的網狀結構嵌入於鎳氧化物中。

4.　如申請專利範圍第 1 項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中該鈣鈦礦太陽能電池另包含一透明基板，該金鎳氧化物層配置於該透明基板的一表面上。

5.　如申請專利範圍第 4 項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中該透明基板為一玻璃基板。

6.　如申請專利範圍第 1 項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中該金鎳氧化物層具有一厚度為 50 奈米或以下。

7.　如申請專利範圍第 1 項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中該電子傳輸層是富勒烯、ZnO、

TiO₂或[6.6]-苯基-C61-丁酸甲酯。

8.　一種鈣鈦礦太陽能電池的製造方法，其包含如下步驟：提供一透明基板；形成一金鎳氧化物層於該透明基板上；以及形成一鈣鈦礦材料層於該金鎳氧化物層上。

9.　如申請專利範圍第 8 項所述之鈣鈦礦太陽能電池的製造方法，其中該金鎳氧化物層是由下列步驟所形成：形成一鎳(Ni)層於該透明基板上；形成一金(Au)層於該鎳層上；將該透明基板、該鎳層以及該金層在氧氣中進行一熱退火處理，形成一金(Au)的網狀結構嵌入於鎳氧化物中。

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10. 如申請專利範圍第 9 項所述之鈣鈦礦太陽能電池的製造方法，其中該透明基板是一玻璃基板，且該熱退火處理的溫度是 350 至 550℃。

11. 如申請專利範圍第 9 項所述之鈣鈦礦太陽能電池的製造方法，其中該鎳層和該金層係利用電子束法來形成。

12. 如申請專利範圍第 9 項所述之鈣鈦礦太陽能電池的製造方法，其中該鎳層的厚度和該金層的厚度均小於 20 奈米。

13. 如申請專利範圍第 8 項所述之鈣鈦礦太陽能電池的製造方法，其中該鈣鈦礦材料層係為有機鉛碘化合物，其分子式為 CH₃NH₃PbI₃或 HC(NH₂)₂PbI₃。

14. 如申請專利範圍第 8 項所述之鈣鈦礦太陽能電池的製造方法，其中在形成該鈣鈦礦材料層之後，另包含一步驟：形成一電子傳輸層於該鈣鈦礦材料層上。

15. 如申請專利範圍第 14 項所述之太陽能電池的製造方法，其中該電子傳輸層是富勒烯、

ZnO、TiO₂或[6.6]-苯基-C61-丁酸甲酯。

圖式簡單說明

第 1 圖：本發明一實施例之鈣鈦礦太陽能電池的結構示意圖。

第 2A~2C 圖：本發明一實施例之金鎳氧化物層的形成機制。

第 3A~3B 圖：以掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察本發明一實施例之金鎳氧化物層(Au：

NiO_X)的表面及剖面結構。

第 4 圖：顯示對照組及實驗組 1~5 的金鎳氧化物層對不同波長的光線的穿透率變化。

第 5 圖：實驗組 1~4 中金鎳氧化物層的功函數(work function)變化趨勢圖。

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