砷化镓纳米结构太阳能电池制备方法技术

本发明专利技术涉及砷化镓纳米结构太阳能电池制备方法，包括以下步骤：S1：衬底准备，N型掺杂晶向的GaAs基片，将其解理成2X2cm2尺寸的方片作为衬底，依次浸泡在丙酮－曱醇－异丙醇中各超声清洗3分钟去除掉表面的杂质，再用去离子水清洗掉残留的有机溶剂，用氮气枪吹干后，放在90摄氏度的热台上恒温加热10分钟；S2：SiO2纳米小球的准备，为了获得单层致密的纳米小球排布，每次注射的悬浊液体积应该在4.2～5.3ul之间；S3：纳米结构刻蚀，我们将铺满SiO2纳米小球阵列GaAs衬底直接放入STS-ICP系统中进行刻蚀，在刻蚀GaAs的同时也会使SiO2小球掩膜不断缩小，因此就出现了锥形结构。因此就出现了锥形结构。

【技术实现步骤摘要】
砷化镓纳米结构太阳能电池制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池的制备方法领域，特别是一种砷化镓纳米结构太阳能电池制备方 法。

技术介绍

[0002]在过去的几十年里，可再生能源在应用领域的研究不断推进着。而其中最值一提的，是 在二十世纪70年代全球石油危机之后，逐渐崛起的太阳能应用领域的研究。石油危机迫使全 世界能源领域的研究人员和政府相关部门开始着力研究如何更高效地利用太阳能，尤其是在 军事领域。在内陆地区，太阳能通常被用在以下两种用途：一是利用太阳能热辐射效应，如 太阳能集热器、加热器、烘干机等；另一个是利用太阳能光电效应，如太阳能光伏器件(SPV)。 太阳能光伏是不借助任何中间过程而直接将太阳光转换成电能的技术。光伏系统通常耐用性 较好，易于设计并且可摸块化。这些优点使得光伏系统只需稍加维护，便可独立形成发电， 其发电量从毫瓦到兆瓦不等。可独立发电的光伏系统又称分布式光伏，它在广袤的内陆地区， 尤其是电网建设不完善的发展中国家农村地区的电力系统中，扮演了至关重要的角色。一个 太阳能光伏组件仅需搭配逆变器和蓄电池便可形成完整的发电系统，这样的一个系统基本可 以满足一个农村家庭的日常用电需求，如最常用的太阳能家庭照明系统。这也极大地促进了 光伏组件的市场需求量。同时，光伏组件的成本也在不断降低，从第一代太阳能电池到第二 代太阳能电池的演化过程中，装机成本(每瓦)从3.5美元/WP(WP为太阳能峰值功率)降 低到了1.0美元/WP，而且随着技术的不断进步，在不久的将来会降低到0.5美元/WP。同时， 许多发展中国家基于光伏产业大量关税补贴和政策支持，也使得光伏系统的普及率和装机量 都大大提高。
[0003]而对于参与了国际能源署光伏能源系统项目(IEA-PVPS)的成员国来说，其光伏发电系 统的装机总量在1992年至2011年的二十年间，从103兆瓦猛涨到了63611兆瓦。
[0004]晶体半导体材料如单晶硅、砷化镓等，是目前市场上效能最好的光伏材料。而另外一些 相对“纯度”较低的材料，如多晶材料、非晶态无机材料、有机材料以及多种材料结合而成 混合型材料等，虽然性能上比不过单晶半导体材料，但也因成本低廉，呈现出了较好的市场 应用价值。与此同时，光伏领域的研究人员仍对新型材料进行了不懈的探索，以求获得更高 的效率和更好的市场价值。薄膜型光伏材料以其低廉的价格和较轻的重量逐渐受到关注，然 而其较低的效率仍然是科学界需要解决的痛点。随之，多晶硅、CdS/CdTe和CIS等材料被引 入，大大提高了薄膜型太阳能电池的效率。而考虑到环境因素，聚合物和有机材料则呈现出 了极高的竞争力。
[0005]因此，需要对太阳能电池制备方法进行进一步的改进。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供砷化镓纳米结构太阳能电池制备方法，能够提高太阳能电池的减 反射性能。
等术 语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连 接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而 言，可以根据具体情况理解上述术语在本说明书中的具体含义。
[0035]在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第 一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二 特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特 征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在 第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0036]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或
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一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本 专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是 相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实 施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将 本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0037]尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进 行变化、修改、替换和变型。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砷化镓纳米结构太阳能电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：衬底准备；N型掺杂晶向的GaAs基片，将其解理成2X2cm2尺寸的方片作为衬底，依次浸泡在丙酮-甲醇-异丙醇中各超声清洗3分钟去除掉表面的杂质，再用去离子水清洗掉残留的有机溶剂，用氮气枪吹干后，放在90摄氏度的热台上恒温加热10分钟，继续将晶格内残留的水分子彻底烘干；我们的实验中采用了气液界面纳米颗粒自组装法来制作二氧化硅小球掩膜，工艺中需要在GaAs衬底表面覆盖一层水膜，而GaAs材料原本是疏水的，这就需要我们对其表面进行亲水处理；我们的做法是，在实验室设备中，对其表面进行O2等离子体程序化处理，形成一层亲水的氧化膜；S2：SiO2纳米小球的准备；为了获得单层致密的纳米小球排布，纳米小球的数量是一个很重要的参数，理想状况下，它们应该刚好铺满整个水膜表面以确保最终成膜的致密性和单层性；因此在排布小球之前，我们需要先...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊选东，
申请(专利权)人：中建材浚鑫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：