一种基于硅纳米线阵列的异质结光伏电池及其制备方法技术

技术编号:17782390 阅读:61 留言:0更新日期:2018-04-22 12:34
本发明专利技术涉及一种基于硅纳米线阵列的异质结光伏电池及其制备方法,用以提高光伏电池的光电转换效率。基于硅纳米线阵列的异质结光伏电池的制作方法包括:n型硅片的清洗;在n型硅片的表面制备硅纳米线阵列;对n型硅片以及硅纳米线各自的表面进行钝化处理;硅纳米线/P3HT复合活性膜的制备;PEDOT:PSS/P型Cu9S5导电化合物/硼掺杂石墨烯复合导电层的制备;聚乙烯亚胺有机钝化层的制备;ITO透明导电层的制备;正面银栅电极的制备;背面电极的制备。

【技术实现步骤摘要】
一种基于硅纳米线阵列的异质结光伏电池及其制备方法
本专利技术涉及光伏电池
,特别是涉及一种基于硅纳米线阵列的异质结光伏电池及其制备方法。
技术介绍
无机太阳电池因其造价过于昂贵,而无法得到大规模的应用。有机太阳能电池由于其材料便宜、退火温度低、制作过程简单等优势而有希望降低太阳能电池的生产成本,然而有机太阳能电池的效率远低于无机太阳能电池。因此基于无机和有机半导体材料的有机无机杂化太阳能电池越来越受到了人们的青睐,它提供了一种既可以简化制造步骤又可以降低成本的生产技术。减少电池受光面上入射光的反射式提高太阳能电池的光电转换效率的中要手段,而在硅片表面形成的硅纳米线阵列可以有效降低光反射,而引起了人们的广泛关注。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足,提供一种基于硅纳米线阵列的异质结光伏电池及其制备方法。为实现上述目的,本专利技术提出的一种基于硅纳米线阵列的异质结光伏电池的制备方法,包括以下步骤:(1)n型硅片的清洗:将n型硅片依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗20-40分钟,并用氮气吹干,接着将吹干的n型硅片置于浓硫酸/双氧水混合溶液中,110-120℃下热处理本文档来自技高网...
一种基于硅纳米线阵列的异质结光伏电池及其制备方法

【技术保护点】
一种基于硅纳米线阵列的异质结光伏电池的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)n型硅片的清洗:将n型硅片依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗20‑40分钟,并用氮气吹干,接着将吹干的n型硅片置于浓硫酸/双氧水混合溶液中,110‑120℃下热处理40‑60分钟,接着用去离子水冲洗n型硅片,最后利用氢氟酸去除所述n型硅片的表面的自然氧化硅层;(2)在n型硅片的表面制备硅纳米线阵列:将步骤1得到的硅片置于硝酸银/氢氟酸混合溶液中,其中硝酸银的摩尔浓度为0.02mol/l,氢氟酸的摩尔浓度为4.8mol/l,室温下反应20‑40分钟,然后取出n型硅片,去离子冲洗后,在硝酸溶液中浸泡30‑70分钟,以...

【技术特征摘要】
1.一种基于硅纳米线阵列的异质结光伏电池的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)n型硅片的清洗:将n型硅片依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗20-40分钟,并用氮气吹干,接着将吹干的n型硅片置于浓硫酸/双氧水混合溶液中,110-120℃下热处理40-60分钟,接着用去离子水冲洗n型硅片,最后利用氢氟酸去除所述n型硅片的表面的自然氧化硅层;(2)在n型硅片的表面制备硅纳米线阵列:将步骤1得到的硅片置于硝酸银/氢氟酸混合溶液中,其中硝酸银的摩尔浓度为0.02mol/l,氢氟酸的摩尔浓度为4.8mol/l,室温下反应20-40分钟,然后取出n型硅片,去离子冲洗后,在硝酸溶液中浸泡30-70分钟,以去除n型硅片表面的银颗粒,然后用去离子水清洗硅片,并用氮气吹干以备用;(3)对n型硅片以及硅纳米线各自的表面进行钝化处理:将步骤2得到n型硅片在氢氟酸溶液中浸泡5-20分钟,然后浸入硫化氨的水溶液中,n型硅片作为阳极,并在硫化氨的水溶液中放置铂电极作为阴极,进行电镀硫化处理,在n型硅片以及硅纳米线各自的表面形成硫化钝化层;(4)硅纳米线/P3HT复合活性膜的制备:在步骤3得到的n型硅片的正面旋涂含有n型硅纳米线的P3HT溶液,转速为500-1500转/分钟,旋涂时间为2-5分钟,然后置于氮气氛围中进行退火处理,退化温度为100℃,退火时间为5-15分钟,形成致密的硅纳米线/P3HT复合活性膜;(5)PEDOT:PSS/P型Cu9S5导电化合物/硼掺杂石墨烯复合导电层的制备:在硅纳米线/P3HT复合活性膜表面旋涂含有P型Cu9S5导电化合物和硼掺杂石墨烯的PEDOT:PSS溶液;转速为2000-3000转/分钟,旋涂时间为3-6分钟,然后置于氮气氛围中进行退火处理,退化温度为110-120℃,退火时间为10-20分钟,形成致密的PEDOT:PSS/P型Cu9S5导电化合物/硼掺杂石墨烯复合导电层;(6)聚乙烯亚胺有机钝化层的制备:在所述n型硅片正面旋涂聚...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵红英
申请(专利权)人:佛山市宝粤美科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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