一种Au纳米孔洞阵列作为Si电池表面电极的制备方法技术

本发明专利技术提出了一种Au纳米孔洞阵列作为Si电池表面电极的制备方法。其步骤如下：(1)在Si p

【技术实现步骤摘要】
一种Au纳米孔洞阵列作为Si电池表面电极的制备方法


[0001]本专利技术是等离激元增强的Si电池，属于新型Si电池领域。

技术介绍

[0002]由于化石燃料的大量使用，产生的温室效应使得北极冰川在逐年的消融，也造成了很多极端的天气现象，如厄尔尼诺现象，而且煤炭、石油、天然气等传统能源的储量也是有限的。所以开发清洁、低廉的、储量丰富的新能源显得尤为重要。其中太阳能的储量极为丰富，对太阳能的利用率却很低，大部分能量到达地球表面后以热能的形式耗散。Si电池作为光电转换器件受到广泛的关注，但目前商用的单晶硅太阳能电池其光电转换效率能达到28％，多晶硅太阳能电池的光电转换效率才达到23％，Si电池的光电转化效率极大的限制了其大规模应用。因此设计新型的Si光电池来提高光电转化效率就显得尤为重要。
[0003]金的不同纳米构型可从可见光至近红外波段产生等离激元光电增强效应。金纳米结构不仅能对光产生有效的散射作用，而且由于等离子激元的聚光特性，可以在亚波长的近场范围内显著提高激子源与表面等离子激元结构之间的耦合与能量传递效率。等离子激元还可以加速电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Au纳米孔洞阵列作为Si电池表面电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)Si p
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n结的n型表面处理双氧水对n型Si表面做快速氧化处理，得到极薄的SiO
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钝化面，以保证去除表面态，得到比较高的短路电流和填充因子；(2)制备石墨烯做光电增益钝化层通过CVD法在Cu基片上生长单层石墨烯(参考专利CVD制石墨烯装置及石墨烯薄膜的制备方法(CN202110130327.0))，再经转印法将石墨烯吸附在n
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Si面上。具体步骤是：CVD制备的石墨烯经化学腐蚀去除Cu基底，在液相中将石墨烯片附着在PMMA上，将G
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PMMA与n
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Si面接触再用丙酮移去表面的PMMA，石墨烯即吸附在n
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Si面上；(3)制备聚苯乙烯(PS)小球将过硫酸钾溶于去离子水中，在温控磁力搅拌器中搅拌，设置温度在50～90℃。向溶液中加入甲醇和苯乙烯，搅拌6～8h，得到含有杂质的PS小球悬浊液。然后清洗，将洗涤后的PS小球分散在乙醇溶液中；(4)密排小球通过匀胶提拉法密排小球，作为制备等离激元孔洞阵列的模板；(5)第一次退火使密排小球相对固定、不易脱落；(6)蒸镀Au(Ag)膜利用热蒸镀法，在模板表面蒸镀一层20
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40nm厚的Au(Ag)膜；(7)去除小球模板通过超声去除小球模板，即形成了Au(Ag)纳米孔洞阵列；(8)第二次退火形成等离激元孔洞阵列电极在惰性气体氛围下做快速热退火，使Au(Ag)孔洞阵列与石墨烯和n
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾令辉，许小亮，朱立新，江大亨，马长丘，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：