CN104716233A - 一种具有表面透镜太阳能电池的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有表面透镜的太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：（1）在太阳能电池表面涂覆光刻胶，并光刻图形；（2）利用等离子体增强化学气相沉积法生长SiO2或氮化硅；（3）通过剥离制备出SiO2或氮化硅的透镜雏形；（4）进行去胶；（5）通过腐蚀液湿法腐蚀，光刻出平凸透镜。本发明直接在现有的太阳电池上制备平凸透镜，方法简单，实施容易，根据光路可逆原理，可以有效增加光的吸收面积，提升太阳光的利用，提升太阳电池效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有表面透镜的太阳能电池的制备方法，属于太阳能光伏技术领域。
背景技术
太阳能电池是目前备受人们关注的新型可再生能源，目前已经广泛应用于空间能源、发电、民用设备。但是人们对于太阳能电池效率提升的研究仍然在不断继续，希望通过提升太阳能电池的效率，降低成本，加速太阳能电池的有效推广和有效利用。
目前，提高太阳镜电池的转换效率传统的方法为在太阳能电池表面制备增透膜，减少太阳光入射到太阳电池时的光反射。该方法虽能有效利用太阳光能量，但是设计和实现具备较大难度，尤其是针对多结太阳能电池，因不同结的子电子对太阳光谱的吸收具备选择性，因此高透射率的增透膜的设计存在一定困难。
中国专利文献CN103367465A公开的《一种有金属反射镜的多结太阳能电池及其制备方法》，在多结太阳能电池结构上制作局部接触的欧姆接触电流通道，将其它区域的第二帽子层去掉，依次制备透明导电介质材料和蒸镀金属反射镜、阻挡金属层和键合金属。采用键合技术，将外延片键合到第二衬底上，去除第一衬底后的外延片进行电极蒸镀，光刻电极图形，同时去掉多余的第二帽子层后进行合金，然后蒸镀减反射膜，光刻出电极图形，最后蒸镀背面金属，进行合金。该多结太阳能电池在键合的过程中，制备了金属反射镜，将对光吸收严重的帽子层去掉，多余的光会反射回电池，提高光利用率，提高电池效率。
同样通过平板透镜也能提高太阳能电池的效率，目前已有相关报道，但是如何在太阳能电池上更好地制备出平板透镜，却没有相关报道。
发明内容
本发明针对现有太阳能电池存在的太阳光的有效吸收率有待提高的问题，提供一种方法简单、实施容易的具有表面透镜太阳能电池的制备方法，以提高对太阳光的有效吸收率，提升太阳能电池的效率。
本发明的具有表面透镜的太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
(1)在太阳能电池表面涂覆光刻胶，并光刻图形；
所述太阳能电池包括Si基太阳能电池、III-V族太阳能电池等，并不局限于某种特定的太阳能电池。
(2)利用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)生长SiO2或氮化硅；
(3)通过剥离制备出SiO2或氮化硅的透镜雏形；
(4)进行去胶；
(5)通过腐蚀液湿法腐蚀，光刻出平凸透镜(底面为平面，外表面为蒙古包或者半球形等形状)。
步骤(1)中涂覆光刻胶并光刻图形的具体过程是：采用匀胶基进行匀胶，光刻胶胶层厚度在3000埃-30000埃，匀胶后进行烘烤，烘烤温度90-150℃，烘烤时间20-40分钟，使用曝光机配合光刻版图形进行曝光，曝光时间10秒-120秒，然后使用显影液进行显影，显影时间30-240秒。
步骤(3)中透镜雏形的形状为多边形，例如正六边形、三角形、正方形、矩形等。该形状由步骤(1)中光刻版设计图形决定，透镜雏形并不限于某种特定的图形。
步骤(5)中腐蚀液为氢氟酸、氟化铵和水按体积比1:6:10的混合溶液。
步骤(5)中腐蚀时间为30-120秒。
本发明直接在现有的太阳电池上制备透镜，方法简单，实施容易，根据光路可逆原理，可以有效增加光的吸收面积，提升太阳光的利用，提升太阳电池效率。
附图说明
图1是本发明具有表面透镜的太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明是在现有太阳能电池结构的基础上，通过在太阳能电池表面制备平凸透镜，通过凸透镜增加太阳电池表面对光的吸收。所述平凸透镜采用SiO2或氮化硅材料制备。
本发明采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)生长透镜材料，采用剥离技术制备透镜雏形，二次湿法腐蚀获得不同形状的透镜，具体过程如下：
(1)通过光刻技术，在现有结构的太阳能电池表面涂覆光刻胶，并光刻图形。制备方法：采用匀胶基进行匀胶，光刻胶胶层厚度在3000-30000埃。匀胶后进行烘烤，烘烤温度在90-150℃，烘烤时间20-40分钟，使用曝光机配合光刻版图形进行曝光，曝光时间10-120s，然后使用显影液进行显影，显影时间30-240秒；
(2)利用PECVD(等离子体增强化学气相沉积法)技术生长SiO2或氮化硅。
(3)通过剥离制备出SiO2或氮化硅的透镜雏形，形状为多边形，例如正六边形、三角形、正方形、矩形等，该图形由(1)中光刻版设计图形决定，透镜雏形并不限于某种特定的图形。
(4)剥离完毕后，进行去胶操作，去胶操作采用现行半导体体工艺的常规方法；
(5)通过湿法腐蚀，腐蚀液采用氢氟酸、氟化铵和水的混合溶液，氢氟酸：氟化铵：水的体积比为1:6:10，腐蚀30-120秒，光刻出平凸透镜；该透镜的底面为平面，外表面为蒙古包或者半球形等形状。
制备的具有表面透镜太阳能电池，如图1所示。
本发明上述技术方案中未做详细说明和限定的，均参照太阳能电池的现有技术。
Claims (5)
1.一种具有表面透镜太阳能电池的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
(1)在太阳能电池表面涂覆光刻胶，并光刻图形；
(2)利用等离子体增强化学气相沉积法生长SiO2或氮化硅；
(3)通过剥离制备出SiO2或氮化硅的透镜雏形；
(4)进行去胶；
(5)通过腐蚀液湿法腐蚀，光刻出平凸透镜。
2.根据权利要求1所述的具有表面透镜太阳能电池的制备方法，其特征是，所述步骤(1)中涂覆光刻胶并光刻图形的具体过程是：采用匀胶基进行匀胶，光刻胶胶层厚度在3000埃-30000埃，匀胶后进行烘烤，烘烤温度90-150℃，烘烤时间20-40分钟，使用曝光机配合光刻版图形进行曝光，曝光时间10秒-120秒，然后使用显影液进行显影，显影时间30-240秒。
3.根据权利要求1所述的具有表面透镜太阳能电池的制备方法，其特征是，所述步骤(3)中透镜雏形的形状为多边形。
4.根据权利要求1所述的具有表面透镜太阳能电池的制备方法，其特征是，所述步骤(5)中腐蚀液为氢氟酸、氟化铵和水按体积比1:6:10的混合溶液。
5.根据权利要求1所述的具有表面透镜太阳能电池的制备方法，其特征是，步骤(5)中腐蚀时间为30-120秒。
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| CN102428570A (zh) * | 2009-05-29 | 2012-04-25 | 国际商业机器公司 | 效率提高的太阳能电池和制造方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4053327A (en) * | 1975-09-24 | 1977-10-11 | Communications Satellite Corporation | Light concentrating solar cell cover |
| CN102428570A (zh) * | 2009-05-29 | 2012-04-25 | 国际商业机器公司 | 效率提高的太阳能电池和制造方法 |
| CN101989628A (zh) * | 2009-07-31 | 2011-03-23 | 江国庆 | 具有聚光组件及高有效面积之太阳能电池及其制造方法 |
| CN102709345A (zh) * | 2012-05-19 | 2012-10-03 | 渤海大学 | 超薄晶硅电池结构 |
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