一种提高太阳能电池光电转化效率的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高太阳能电池光电转化效率的方法，本发明专利技术以四水合乙酸钴、四水合乙酸锰以及醋酸锌为原料，制备Zn

【技术实现步骤摘要】
一种提高太阳能电池光电转化效率的方法


[0001]本专利技术涉及新能源材料制备
，特别涉及一种提高太阳能电池光电转化效率的方法。

技术介绍

[0002]近年来，能源和环境的突出问题成为人类不得不重视的重大问题。太阳能，是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式：辐射），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。
[0003]自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。
[0004]太阳能电池利用清洁的可再生能源解决人类社会对能源需求，发挥着越来越重要的作用。然而由于发展技术的限制，现有的太阳能光伏发电量在世界总电力供应中的占比也十分微小，其中，太阳能的光电转化效率直接影响了产能，较低的光电转化率使得太阳能电池的应用也受到成本的限制。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种提高太阳能电池光电转化效率的方法，有优越的光电转化效率。其具体由以下技术方案加以实现：一种提高太阳能电池光电转化效率的方法，将制备得到的Zn-Co-Mn-V元素半导体相-金属相复合材料采用电泳沉积至经过处理得到的晶体硅基片上，组装制备太阳能电池，具体的，所述Zn-Co-Mn-V元素半导体相-金属相复合材料的制备方法包括以下步骤：（1）称取6.9-7.2克四水合乙酸钴与5.5-6.0克四水合乙酸锰，置于烧杯中，加入34-38毫升摩尔浓度为0.22-0.24摩尔/升的醋酸锌水溶液和25-30毫升由聚乙二醇600与水配制得到的质量浓度为20-24%的聚乙二醇水溶液，置于磁力搅拌器上，水浴加热至46-50℃，以300-340转/分钟的速度持续搅拌混合35-40分钟；（2）称取1.9-2.3克氧化钒粉末，在搅拌下，加入12-16毫升摩尔浓度为7.5-8.5摩尔/升的硝酸溶液，持续搅拌溶解，溶解所得液转移至步骤（1）所得物料体系中，在55-60℃下恒温持续搅拌1-2小时，将混合物转移至反应釜中，放入烘箱中，在130-140℃下保温反应20-24小时，自然冷却至室温，将得到的沉淀物进行离心分离，依次使用去离子水和无水乙醇交替洗涤3-4次，然后在70-80℃真空干燥箱中干燥10-15小时，研磨成粉即可。
[0006]进一步的，所述Zn-Co-Mn-V元素半导体相-金属相复合材料粒径大小在25-35纳米之间。
[0007]将制备得到的Zn-Co-Mn-V元素半导体相-金属相复合材料，与无水乙醇、松油醇和聚乙二醇20000按照质量比为4.0-4.3:22.0-25.0:6.0-8.0：1.4-1.6的比例混合，超声处理
20-25分钟，得到胶体状浆料；通过电泳沉积方法沉积至晶体硅基片上，沉积电压为21-24伏，电极间距为6-8厘米，电泳时间为10-12分钟，然后把电池硅片在氮气气氛中，于710-730℃高温氧化烧结20-30分钟，自然冷却，组装制备太阳能电池。
[0008]优选的，所述经过处理得到的晶体硅基片为依次经过酯基季铵盐洗涤剂、丙酮和无水乙醇超声清洗15-20分钟后的基板。
[0009]本专利技术相比现有技术具有以下优点：为了解决现有太阳能光伏电池光电转化效率较低的问题，本专利技术提供了一种提高太阳能电池光电转化效率的方法，本专利技术以四水合乙酸钴、四水合乙酸锰以及醋酸锌为原料，制备Zn-Co-Mn-V元素半导体相-金属相复合材料，综合了光学、电学和磁学等优异性质，采用电泳沉积至经过处理得到的晶体硅基片上，组装制备太阳能电池，形成电子传导层，具有优异的导电性以及低电阻性，提高了材料的电学性能，有利于半导体相-金属相复合材料与硅基体的紧密结合，降低了随温度变化电阻值得升高速度，具有更显著的吸电子效应，提高电子传输速度，有利于获得理想的光电流，提高了光电转化率，有利于工业化生产，降低了企业成本，促进了太阳能资源可持续发展，能够满足人们对节能环保要求的现实意义，显著促进现代化太阳能能源电池的快速发展以及资源可持续发展，为太阳能光伏电池高效化走进市场奠定了基础。
具体实施方式
[0010]为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术所提供的技术方案。
[0011]实施例1一种提高太阳能电池光电转化效率的方法，将制备得到的Zn-Co-Mn-V元素半导体相-金属相复合材料采用电泳沉积至经过处理得到的晶体硅基片上，组装制备太阳能电池，具体的，所述Zn-Co-Mn-V元素半导体相-金属相复合材料的制备方法包括以下步骤：（1）称取6.9克四水合乙酸钴与5.5克四水合乙酸锰，置于烧杯中，加入34毫升摩尔浓度为0.22摩尔/升的醋酸锌水溶液和25毫升由聚乙二醇600与水配制得到的质量浓度为20%的聚乙二醇水溶液，置于磁力搅拌器上，水浴加热至46℃，以300转/分钟的速度持续搅拌混合35分钟；（2）称取1.9克氧化钒粉末，在搅拌下，加入12毫升摩尔浓度为7.5摩尔/升的硝酸溶液，持续搅拌溶解，溶解所得液转移至步骤（1）所得物料体系中，在55℃下恒温持续搅拌1小时，将混合物转移至反应釜中，放入烘箱中，在130℃下保温反应20小时，自然冷却至室温，将得到的沉淀物进行离心分离，依次使用去离子水和无水乙醇交替洗涤3次，然后在70℃真空干燥箱中干燥10小时，研磨成粉即可。
[0012]进一步的，所述Zn-Co-Mn-V元素半导体相-金属相复合材料粒径大小在25-35纳米之间。
[0013]将制备得到的Zn-Co-Mn-V元素半导体相-金属相复合材料，与无水乙醇、松油醇和聚乙二醇20000按照质量比为4.0:22.0:6.0：1.4的比例混合，超声处理20分钟，得到胶体状浆料；通过电泳沉积方法沉积至晶体硅基片上，沉积电压为21伏，电极间距为6厘米，电泳时间为10分钟，然后把电池硅片在氮气气氛中，于710℃高温氧化烧结20分钟，自然冷却，组装
制备太阳能电池。
[0014]优选的，所述经过处理得到的晶体硅基片为依次经过酯基季铵盐洗涤剂、丙酮和无水乙醇超声清洗15分钟后的基板。
[0015]实施例2一种提高太阳能电池光电转化效率的方法，将制备得到的Zn-Co-Mn-V元素半导体相-金属相复合材料采用电泳沉积至经过处理得到的晶体硅基片上，组装制备太阳能电池，具体的，所述Zn-Co-Mn-V元素半导体相-金属相复合材料的制备方法包括以下步骤：（1）称取7.0克四水合乙酸钴与5.8克四水合乙酸锰，置于烧杯中，加入36毫升摩尔浓度为0.23摩尔/升的醋酸锌水溶液和28毫升由聚乙二醇600与水配制得到的质量浓度为22%的聚乙二醇水溶液，置于磁力搅拌器上，水浴加热至48℃，以320转/分钟的速度持续搅拌混合38分钟；（2）本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高太阳能电池光电转化效率的方法，其特征在于，将制备得到的Zn-Co-Mn-V元素半导体相-金属相复合材料采用电泳沉积至经过处理得到的晶体硅基片上，组装制备太阳能电池；所述Zn-Co-Mn-V元素半导体相-金属相复合材料的制备方法包括以下步骤：（1）称取6.9-7.2克四水合乙酸钴与5.5-6.0克四水合乙酸锰，置于烧杯中，加入34-38毫升醋酸锌水溶液和25-30毫升聚乙二醇水溶液，置于磁力搅拌器上，水浴加热至46-50℃，以300-340转/分钟的速度持续搅拌混合35-40分钟；（2）称取1.9-2.3克氧化钒粉末，在搅拌下，加入12-16毫升硝酸溶液，持续搅拌溶解，溶解所得液转移至步骤（1）所得物料体系中，在55-60℃下恒温持续搅拌1-2小时，将混合物转移至反应釜中，放入烘箱中，在130-140℃下保温反应20-24小时，自然冷却至室温，将得到的沉淀物进行离心分离，依次使用去离子水和无水乙醇交替洗涤3-4次，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭平，
申请(专利权)人：含山县领创新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：