權(quán)利要求

1.一種鈣鈦礦半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件采用透明玻璃襯底，其特征在于，所述鈣鈦礦半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)自透明玻璃襯底而上依次為：第一透明導(dǎo)電氧化物層、鈣鈦礦層、量子點摻雜層、電子選擇層、電子傳輸層、緩沖層、第二透明導(dǎo)電氧化物層;

所述第一透明導(dǎo)電氧化物層和第二透明導(dǎo)電氧化物層均采用ITO;所述鈣鈦礦層采用CH3NH3PbI3，所述量子點摻雜層采用CdSe量子點進行摻雜;所述電子選擇層采用Bi2Se3薄膜材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述電子傳輸層為TiO2薄膜，厚度為10-20納米;所述緩沖層為SnO2薄膜，厚度為10-20納米。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鈣鈦礦半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述Bi2Se3薄膜的厚度為20-50納米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦半導(dǎo)體器件，其中，所述量子點摻雜層中CdSe量子點的粒徑范圍為2-5納米，厚度為5-10納米。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦半導(dǎo)體器件，其中，所述第一透明導(dǎo)電氧化物層和第二透明導(dǎo)電氧化物層的厚度均為100-200納米。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦半導(dǎo)體器件，其中，所述鈣鈦礦層的厚度為300-800納米。

7.一種如權(quán)利要求1至6中任一項所述的鈣鈦礦半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

a)襯底處理：提供透明玻璃襯底，依次在丙酮、乙醇和去離子水中超聲清洗，每次5分鐘，80℃下烘干;

b)第一透明導(dǎo)電氧化物層的沉積：在玻璃襯底上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積20-30分鐘;

c)鈣鈦礦層的沉積：在ITO層上通過旋涂法以3000rpm的速度旋涂CH3NH3PbI3溶液，旋涂時間20-30秒，沉積厚度為300-800納米的CH3NH3PbI3溶液，隨后在100℃下退火10分鐘;

d)量子點摻雜層的形成：以2000rpm的速度旋涂2-10秒，將CdSe量子點溶液涂覆于鈣鈦礦層表面，在100℃下退火20分鐘，形成均勻的CdSe量子點摻雜層;

e)電子選擇層的沉積：通過真空熱蒸鍍法在量子點摻雜層上沉積的Bi2Se3層，蒸鍍速率0.1nm/s，真空度5×10-4Pa;

f)電子傳輸層的沉積：在Bi2Se3層上通過CVD法沉積的TiO2薄膜，使用四氯化鈦TiCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度400℃，時間10-30分鐘;

g)緩沖層的沉積：在TiO2層上通過CVD法沉積的SnO2層，使用四氯化錫SnCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度350℃，時間10-20分鐘;

h)第二透明導(dǎo)電氧化物層的沉積：在SnO2層上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積20-30分鐘，完成電池的制備。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述CdSe量子點溶液為：將粒徑為2-10納米的CdSe量子點分散于溶劑中，形成量子點溶液，所述溶劑為甲苯，所述量子點溶液中CdSe的濃度為10mg/mL。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈣鈦礦半導(dǎo)體器件及其制備方法。

背景技術(shù)

[0002]鈣鈦礦太陽能電池(Perovskite Solar Cells，PSCs)由于其高光電轉(zhuǎn)換效率、低成本和易于制備等優(yōu)點，近年來成為光伏領(lǐng)域的研究熱點。典型的鈣鈦礦半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)包括透明導(dǎo)電氧化物層、電子傳輸層、鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層和金屬電極等。

[0003]當(dāng)前的鈣鈦礦太陽能電池在實際應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn)，電子傳輸層(如TiO2)和空穴傳輸層(如Spiro-OMeTAD)在能級匹配和載流子遷移率方面存在不足，如TiO2需要高溫?zé)Y(jié)，工藝復(fù)雜，且電子遷移率相對較低，阻礙了電子的快速傳輸，限制了載流子的有效分離和傳輸;鈣鈦礦層與相鄰功能層之間的界面還有缺陷，功能層之間的能級匹配不理想，導(dǎo)致載流子在界面的傳輸受阻，增加了復(fù)合幾率，降低了電池的開路電壓和填充因子;鈣鈦礦材料對部分可見光和近紅外光的吸收能力不足，限制了對太陽能的全面利用;鈣鈦礦材料對濕度、氧氣和溫度等環(huán)境因素敏感，導(dǎo)致電池性能隨時間衰減，影響實際應(yīng)用。

[0004]因此，不斷改進現(xiàn)有鈣鈦礦太陽能電池的結(jié)構(gòu)以克服上述缺陷，是目前鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)的發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種鈣鈦礦半導(dǎo)體器件及其制備方法，通過改進鈣鈦礦太陽能電池的結(jié)構(gòu)，引入了量子點摻雜層和硒化鉍(Bi2Se3)電子選擇層，顯著提升了電池的性能。

[0006]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種鈣鈦礦半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件采用透明玻璃襯底，所述鈣鈦礦半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)自透明玻璃襯底而上依次為：第一透明導(dǎo)電氧化物層、鈣鈦礦層、量子點摻雜層、電子選擇層、電子傳輸層、緩沖層、第二透明導(dǎo)電氧化物層。

[0007]進一步的，所述第一透明導(dǎo)電氧化物層和第二透明導(dǎo)電氧化物層均采用ITO;所述鈣鈦礦層采用CH3NH3PbI3，所述量子點摻雜層采用CdSe量子點進行摻雜;所述電子選擇層采用Bi2Se3薄膜材料。

[0008]進一步的，所述電子傳輸層為TiO2薄膜，厚度為10-20納米;所述緩沖層為SnO2薄膜，厚度為10-20納米。

[0009]進一步的，所述Bi2Se3薄膜的厚度為20-50納米。

[0010]進一步的，所述量子點摻雜層中CdSe量子點的粒徑范圍為2-5納米，厚度為5-10納米。

[0011]進一步的，所述第一透明導(dǎo)電氧化物層和第二透明導(dǎo)電氧化物層的厚度均為100-200納米。

[0012]進一步的，所述鈣鈦礦層的厚度為300-800納米。

[0013]進一步的，所述半導(dǎo)體器件還包括頂電極，所述頂電極是金、銀、銅、鋁金屬中的一種，或?qū)щ娞疾牧稀?

[0014]進一步的，所述半導(dǎo)體器件還包括：在玻璃襯底表面涂覆一層厚度為50-100納米的SiO2抗反射涂層，以減少光反射損失。

[0015]一種鈣鈦礦半導(dǎo)體器件的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

a)襯底處理：提供透明玻璃襯底，依次在丙酮、乙醇和去離子水中超聲清洗，每次5分鐘，80℃下烘干。

[0016]b)第一透明導(dǎo)電氧化物層的沉積：在玻璃襯底上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積20-30分鐘。

[0017]c)鈣鈦礦層的沉積：在ITO層上通過旋涂法以3000rpm的速度旋涂CH3NH3PbI3溶液，旋涂時間20-30秒，沉積厚度為300-800納米的CH3NH3PbI3溶液，隨后在100℃下退火10分鐘。

[0018]d)量子點摻雜層的形成：以2000rpm的速度旋涂2-10秒，將CdSe量子點溶液涂覆于鈣鈦礦層表面，在100℃下退火20分鐘，形成均勻的CdSe量子點摻雜層。

[0019]e)電子選擇層的沉積：通過真空熱蒸鍍法在量子點摻雜層上沉積的Bi2Se3層，蒸鍍速率0.1nm/s，真空度5×10-4Pa。

[0020]f)電子傳輸層的沉積：在Bi2Se3層上通過CVD法沉積的TiO2薄膜，使用四氯化鈦TiCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度400℃，時間10-30分鐘。

[0021]g)緩沖層的沉積：在TiO2層上通過CVD法沉積的SnO2層，使用四氯化錫SnCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度350℃，時間10-20分鐘。

[0022]h)第二透明導(dǎo)電氧化物層的沉積：在SnO2層上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積20-30分鐘，完成電池的制備。

[0023]進一步的，將粒徑為2-10納米的CdSe量子點分散于溶劑中，形成量子點溶液，所述溶劑為甲苯，所述量子點溶液中CdSe的濃度為10mg/mL。

[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：

相較于現(xiàn)有的鈣鈦礦半導(dǎo)體器件，本發(fā)明提供的鈣鈦礦半導(dǎo)體器件具有較高的短路電流和能量轉(zhuǎn)換效率，量子點摻雜層和硒化鉍層的引入，協(xié)同作用下提高了電池的光吸收能力和載流子傳輸效率，顯著提升了光電轉(zhuǎn)換效率;改善的界面質(zhì)量和優(yōu)化的能級匹配，降低了載流子的復(fù)合和熱損失，電池的開路電壓、短路電流密度、填充因子等關(guān)鍵性能指標(biāo)均得到提高。另外，本發(fā)明的電池制備工藝采用低溫制備方法，減少了工藝步驟和能耗，降低了生產(chǎn)成本，有利于大規(guī)模生產(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用。

附圖說明

[0025]圖1為本發(fā)明一種鈣鈦礦半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)示意圖。

[0026]附圖標(biāo)記：1-透明玻璃襯底，2-第一透明導(dǎo)電氧化物層，3-鈣鈦礦層，4-量子點摻雜層，5-電子選擇層，6-電子傳輸層，7-緩沖層，8-第二透明導(dǎo)電氧化物層。

具體實施方式

[0027]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面本發(fā)明中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

[0028]需要說明的是，CdSe量子點具有尺寸可調(diào)的能帶結(jié)構(gòu)，通過控制量子點的粒徑(2-5納米)，可以調(diào)整其吸收光譜;量子點摻雜層能夠吸收鈣鈦礦層未能充分利用的高能量光子(短波長區(qū)域)，實現(xiàn)對太陽光譜更全面的利用，增加光生載流子的產(chǎn)生，量子點填充了鈣鈦礦層表面的缺陷和空隙，平滑了界面，減少了界面態(tài)密度，降低了界面處的載流子復(fù)合概率，提高了載流子的分離和傳輸效率;CdSe量子點與鈣鈦礦層之間形成了有利的能級梯度，加速了電子向電子選擇層的傳輸，提高了光生電子的遷移率，有助于提升電池的短路電流密度。

[0029]Bi2Se3是一種拓撲絕緣體，具有高電子遷移率和良好的導(dǎo)電性，作為電子選擇層，Bi2Se3能夠有效選擇性地傳輸電子，阻擋空穴，減少載流子的復(fù)合損失。Bi2Se3的能級結(jié)構(gòu)與鈣鈦礦層和電子傳輸層(TiO2)之間具有良好的匹配，有助于降低界面處的能障，促進電子的順暢傳輸;同時，Bi2Se3薄膜可以在相對低的溫度下通過真空熱蒸鍍法制備，避免了高溫工藝對鈣鈦礦材料的損傷，適用于柔性基底等對溫度敏感的應(yīng)用，擴大了電池的應(yīng)用范圍。

[0030]如圖1所示，為本發(fā)明一種鈣鈦礦半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)示意圖，所述半導(dǎo)體器件采用透明玻璃襯底1，所述鈣鈦礦半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)自透明玻璃襯底1而上依次為：第一透明導(dǎo)電氧化物層2、鈣鈦礦層3、量子點摻雜層4、電子選擇層5、電子傳輸層6、緩沖層7、第二透明導(dǎo)電氧化物層8。

[0031]第一透明導(dǎo)電氧化物層2和第二透明導(dǎo)電氧化物層8均采用ITO;所述鈣鈦礦層3采用CH3NH3PbI3，所述量子點摻雜層4采用CdSe量子點進行摻雜;所述電子選擇層5采用Bi2Se3薄膜材料。所述電子傳輸層5為TiO2薄膜，厚度為10-20納米;所述緩沖層6為SnO2薄膜，厚度為10-20納米。所述Bi2Se3薄膜的厚度為20-50納米。所述量子點摻雜層中CdSe量子點的粒徑范圍為2-5納米，厚度為5-10納米。所述第一透明導(dǎo)電氧化物層和第二透明導(dǎo)電氧化物層的厚度均為100-200納米。所述鈣鈦礦層的厚度為300-800納米。所述半導(dǎo)體器件還包括頂電極，所述頂電極是金、銀、銅、鋁金屬中的一種，或?qū)щ娞疾牧?。所述半?dǎo)體器件還包括：在玻璃襯底表面涂覆一層厚度為50-100納米的SiO2抗反射涂層，以減少光反射損失。為了進一步量化本發(fā)明的電池的開路電壓、短路電流密度、填充因子等關(guān)鍵性能指標(biāo)，提供以下實施例和對比例，按照不同的工藝條件進行制備，測量最終電池的各個參數(shù)。

[0032]實施例1

采用如下工藝條件和制備方法完成本實施例半導(dǎo)體器件的制備：

提供透明玻璃襯底，依次在丙酮、乙醇和去離子水中超聲清洗，每次5分鐘，80℃下烘干;第一透明導(dǎo)電氧化物層的沉積：在玻璃襯底上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積20分鐘，得到100納米厚度的ITO層;在ITO層上通過旋涂法以3000rpm的速度旋涂CH3NH3PbI3溶液，旋涂時間20秒，沉積厚度為300納米的CH3NH3PbI3溶液，隨后在100℃下退火10分鐘;以2000rpm的速度旋涂2秒，將CdSe量子點溶液涂覆于鈣鈦礦層表面，在100℃下退火20分鐘，形成5納米厚的均勻的CdSe量子點摻雜層;通過真空熱蒸鍍法在量子點摻雜層上沉積的Bi2Se3層，蒸鍍速率0.1nm/s，真空度5×10-4Pa，蒸鍍200秒;在Bi2Se3層上通過CVD法沉積的TiO2薄膜，使用四氯化鈦TiCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度400℃，時間10分鐘;在TiO2層上通過CVD法沉積的SnO2層，使用四氯化錫SnCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度350℃，時間10分鐘;在SnO2層上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積20分鐘，完成電池的制備。

[0033]上述方法制備的半導(dǎo)體器件的開路電壓為0 .6V，短路電流為34 .9mA/cm2，填充因子為0 .76，光電轉(zhuǎn)換效率為16 .9%。

[0034]實施例2

采用如下工藝條件和制備方法完成本實施例半導(dǎo)體器件的制備：

提供透明玻璃襯底，依次在丙酮、乙醇和去離子水中超聲清洗，每次5分鐘，80℃下烘干;第一透明導(dǎo)電氧化物層的沉積：在玻璃襯底上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積30分鐘，得到200納米厚度的ITO層;在ITO層上通過旋涂法以3000rpm的速度旋涂CH3NH3PbI3溶液，旋涂時間30秒，沉積厚度為800納米的CH3NH3PbI3溶液，隨后在100℃下退火10分鐘;以2000rpm的速度旋涂10秒，將CdSe量子點溶液涂覆于鈣鈦礦層表面，在100℃下退火20分鐘，形成10納米厚的均勻的CdSe量子點摻雜層;通過真空熱蒸鍍法在量子點摻雜層上沉積的Bi2Se3層，蒸鍍速率0.1nm/s，真空度5×10-4Pa，蒸鍍500秒;在Bi2Se3層上通過CVD法沉積的TiO2薄膜，使用四氯化鈦TiCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度400℃，時間30分鐘;在TiO2層上通過CVD法沉積的SnO2層，使用四氯化錫SnCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度350℃，時間20分鐘;在SnO2層上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積30分鐘，完成電池的制備。

[0035]上述方法制備的半導(dǎo)體器件的開路電壓為0 .58V，短路電流為33 .3mA/cm2，填充因子為0 .75，光電轉(zhuǎn)換效率為16 .8%。

[0036]實施例3

采用如下工藝條件和制備方法完成本實施例半導(dǎo)體器件的制備：

提供透明玻璃襯底，依次在丙酮、乙醇和去離子水中超聲清洗，每次5分鐘，80℃下烘干;第一透明導(dǎo)電氧化物層的沉積：在玻璃襯底上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積25分鐘，得到160納米厚度的ITO層;在ITO層上通過旋涂法以3000rpm的速度旋涂CH3NH3PbI3溶液，旋涂時間26秒，沉積厚度為500納米的CH3NH3PbI3溶液，隨后在100℃下退火10分鐘;以2000rpm的速度旋涂6秒，將CdSe量子點溶液涂覆于鈣鈦礦層表面，在100℃下退火20分鐘，形成7納米厚的均勻的CdSe量子點摻雜層;通過真空熱蒸鍍法在量子點摻雜層上沉積的Bi2Se3層，蒸鍍速率0.1nm/s，真空度5×10-4Pa，蒸鍍350秒;在Bi2Se3層上通過CVD法沉積的TiO2薄膜，使用四氯化鈦TiCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度400℃，時間20分鐘;在TiO2層上通過CVD法沉積的SnO2層，使用四氯化錫SnCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度350℃，時間15分鐘;在SnO2層上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積25分鐘，完成電池的制備。

[0037]上述方法制備的半導(dǎo)體器件的開路電壓為0 .62V，短路電流為34 .9mA/cm2，填充因子為0 .77，光電轉(zhuǎn)換效率為16 .9%。

[0038]為了進一步驗證量子點摻雜層和硒化鉍層的協(xié)同作用下提高了電池的光吸收能力和載流子傳輸效率，提供以下對比例：

對比例1

采用如下工藝條件和制備方法完成本實施例半導(dǎo)體器件的制備：

提供透明玻璃襯底，依次在丙酮、乙醇和去離子水中超聲清洗，每次5分鐘，80℃下烘干;第一透明導(dǎo)電氧化物層的沉積：在玻璃襯底上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積25分鐘，得到160納米厚度的ITO層;在ITO層上通過旋涂法以3000rpm的速度旋涂CH3NH3PbI3溶液，旋涂時間26秒，沉積厚度為500納米的CH3NH3PbI3溶液，隨后在100℃下退火10分鐘;通過真空熱蒸鍍法沉積的Bi2Se3層，蒸鍍速率0.1nm/s，真空度5×10-4Pa，蒸鍍350秒;在Bi2Se3層上通過CVD法沉積的TiO2薄膜，使用四氯化鈦TiCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度400℃，時間20分鐘;在TiO2層上通過CVD法沉積的SnO2層，使用四氯化錫SnCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度350℃，時間15分鐘;在SnO2層上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積25分鐘，完成電池的制備。

[0039]上述方法制備的半導(dǎo)體器件的開路電壓為0 .57V，短路電流為30 .5mA/cm2，填充因子為0 .72，光電轉(zhuǎn)換效率為15 .8%。

[0040]對比例2

采用如下工藝條件和制備方法完成本實施例半導(dǎo)體器件的制備：

提供透明玻璃襯底，依次在丙酮、乙醇和去離子水中超聲清洗，每次5分鐘，80℃下烘干;第一透明導(dǎo)電氧化物層的沉積：在玻璃襯底上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積25分鐘，得到160納米厚度的ITO層;在ITO層上通過旋涂法以3000rpm的速度旋涂CH3NH3PbI3溶液，旋涂時間26秒，沉積厚度為500納米的CH3NH3PbI3溶液，隨后在100℃下退火10分鐘;以2000rpm的速度旋涂6秒，將CdSe量子點溶液涂覆于鈣鈦礦層表面，在100℃下退火20分鐘，形成7納米厚的均勻的CdSe量子點摻雜層;通過CVD法沉積的TiO2薄膜，使用四氯化鈦TiCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度400℃，時間20分鐘;在TiO2層上通過CVD法沉積的SnO2層，使用四氯化錫SnCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度350℃，時間15分鐘;在SnO2層上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積25分鐘，完成電池的制備。

[0041]上述方法制備的半導(dǎo)體器件的開路電壓為0 .56V，短路電流為31 .2mA/cm2，填充因子為0 .73，光電轉(zhuǎn)換效率為15 .4%。

[0042]對比例3

采用如下工藝條件和制備方法完成本實施例半導(dǎo)體器件的制備：

提供透明玻璃襯底，依次在丙酮、乙醇和去離子水中超聲清洗，每次5分鐘，80℃下烘干;第一透明導(dǎo)電氧化物層的沉積：在玻璃襯底上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積25分鐘，得到160納米厚度的ITO層;在ITO層上通過旋涂法以3000rpm的速度旋涂CH3NH3PbI3溶液，旋涂時間26秒，沉積厚度為500納米的CH3NH3PbI3溶液，隨后在100℃下退火10分鐘;通過CVD法沉積的TiO2薄膜，使用四氯化鈦TiCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度400℃，時間20分鐘;在TiO2層上通過CVD法沉積的SnO2層，使用四氯化錫SnCl4作為前驅(qū)體，氧氣作為載氣，反應(yīng)溫度350℃，時間15分鐘;在SnO2層上通過射頻磁控濺射法沉積ITO層，濺射功率50W，氬氣流量50sccm，室溫下沉積25分鐘，完成電池的制備。

[0043]上述方法制備的半導(dǎo)體器件的開路電壓為0 .54V，短路電流為29.8mA/cm2，填充因子為0 .67，光電轉(zhuǎn)換效率為14 .8%。

[0044]需要說明的是，實施例1-3的Voc分別為0.6V、0.58V和0.62V，均高于對比例1-3的Voc(0.57V、0.56V和0.54V);實施例1-3的Jsc分別為34.9mA/cm2、33.3mA/cm2和34.9mA/cm2，均高于對比例1-3的Jsc(30.5mA/cm2、31.2mA/cm2和29.8mA/cm2);實施例1-3的FF分別為0.76、0.75和0.77，均高于對比例1-3的FF(0.72、0.73和0.67);實施例1-3的PCE分別為16.9%、16.8%和16.9%，均高于對比例1-3的PCE(15.8%、15.4%和14.8%)。

[0045]量子點摻雜層和硒化鉍層的引入不僅提高了光電轉(zhuǎn)換效率，還顯著提升了開路電壓、短路電流和填充因子;不同厚度的各層材料對半導(dǎo)體器件的性能有一定影響，但總體上，包含CdSe量子點摻雜層和Bi2Se3層的結(jié)構(gòu)都能保持較高的光電轉(zhuǎn)換效率。

[0046]以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

說明書附圖(1)