一种硅锗黑磷烯PIN异质结太阳能电池的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硅锗黑磷烯PIN异质结太阳能电池的制备方法。该方法包括：清洗N型硅基底，在N型硅基底中制备N型硅纳米线阵列，然后在N型硅纳米线阵列上依次形成本征非晶锗层、P型黑磷烯层以及透明导电层，最后在N型硅基底的背面形成背电极并在透明导电层上形成上电极。本发明专利技术的制备方法简单，硅纳米线线阵列的设置提高了该太阳能电池对太阳光的吸收效率，黑磷烯作为新型二维半导体材料，与N型硅纳米线线阵列以及本征非晶锗层形成PIN异质结，可以有效的进行光电转换，且径向结构的设置，便于电子空穴对的分离与传输，进一步提高了该太阳能电池的光电转换效率。

Preparation method of silicon germanium black phosphorus PIN heterojunction solar cell

The invention provides a silicon germanium black phosphorus PIN heterojunction solar cell preparation method. The method comprises: cleaning N type silicon substrate, preparation of N type silicon nanowire arrays in N type silicon substrate, then nanowire arrays are sequentially formed on the intrinsic amorphous germanium layer, P type phosphinidene black layer and a transparent conducting layer on N type silicon, the back electrode and upper electrode formed on the transparent conductive layer formed in the back of N type silicon substrate. The invention has simple preparation method, silicon nanowires arrays can enhance the absorption efficiency of the solar cell to the sun, black phosphinidene as a new two-dimensional semiconductor material, and the N type silicon nano wire array and intrinsic amorphous germanium layer formed PIN heterojunction, can effectively carry out photoelectric conversion, and radial structure setting, easy separation and transmission of electron hole, further improve the photoelectric conversion efficiency of solar cells.

【技术实现步骤摘要】
一种硅锗黑磷烯PIN异质结太阳能电池的制备方法
本专利技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种硅锗黑磷烯PIN异质结太阳能电池的制备方法。
技术介绍
工业革命以来，随着工业化的发展和进步，对能源的需求也急剧增加，其中石化燃料是最主要的能源材料。然而地球上的石化燃料能源总储藏量有限，且为不可再生能源，因而全球面临着严峻的能源形势。同时石化燃料的使用过程中释放出大量的有毒气体和二氧化碳气体，造成严重的环境污染和温室效应，给人类的生存环境造成了前所未有的巨大灾难。人们已经强烈意识到石化能源的使用所带来的负面影响的严重性。因此“改变能源结构，保护地球”的提议已得到全球各个国家的一致认可。只有可再生能源的大规模利用以替代传统石化能源，才能促进人类社会的可持续发展。近年来，太阳能、风能和地热等新型可再生能源引起了人们的重视。与传统的占主导地位的石化能源相比，太阳能最大的优势在于其取之不尽，用之不竭，而且在使用过程中不会破坏生态平衡、污染环境。因此，太阳能是一种环境友好的绿色可再生能源。如果深究石化燃料的根源，它本质上是数亿万年前太阳辐射到地球上的一部分能源被储存在古生物体内，经沧海桑田的变化而演本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅锗黑磷烯PIN异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于：该方法包括：清洗N型硅基底，在N型硅基底中制备N型硅纳米线阵列，然后在N型硅纳米线阵列上依次形成本征非晶锗层、P型黑磷烯层以及透明导电层，最后在N型硅基底的背面形成背电极并在透明导电层上形成上电极。

【技术特征摘要】
1.一种硅锗黑磷烯PIN异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于：该方法包括：清洗N型硅基底，在N型硅基底中制备N型硅纳米线阵列，然后在N型硅纳米线阵列上依次形成本征非晶锗层、P型黑磷烯层以及透明导电层，最后在N型硅基底的背面形成背电极并在透明导电层上形成上电极。2.根据权利要求1所述的硅锗黑磷烯PIN异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述的清洗N型硅基底的步骤包括：将N型硅基底依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗5-30分钟；然后置入浓H2SO4：H2O2混合溶液中加温至90-120℃保持30-80分钟，然后用去离子水冲洗干净并用氮气枪吹干，备用。3.根据权利要求1所述的硅锗黑磷烯PIN异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述的在N型硅基底中制备N型硅纳米线阵列的步骤包括：利用干法刻蚀或湿法刻蚀在N型硅基底中制备N型硅纳米线阵列。4.根据权利要求3所述的硅锗黑磷烯PIN异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述湿法刻蚀的步骤包括：将N型硅基底浸没在含有4.8M氢氟酸和0.02M硝酸银的水溶液中，室温下反应20-50分钟，将刻蚀过的N型硅基底取出后，清洗干净，得到N...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，刘聪贤，朱眉清，
申请(专利权)人：卡姆丹克太阳能江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32