CN107863410A - 一种太阳能电池制备方法 - Google Patents
一种太阳能电池制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107863410A CN107863410A CN201710952196.8A CN201710952196A CN107863410A CN 107863410 A CN107863410 A CN 107863410A CN 201710952196 A CN201710952196 A CN 201710952196A CN 107863410 A CN107863410 A CN 107863410A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- monocrystalline silicon
- silicon piece
- preparation
- array pattern
- pedot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 8
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 6
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 claims description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 abstract description 14
- 238000005253 cladding Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 23
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 22
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 9
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- 239000002110 nanocone Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- XEMZLVDIUVCKGL-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;sulfuric acid Chemical compound OO.OS(O)(=O)=O XEMZLVDIUVCKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 239000002061 nanopillar Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 230000001795 light effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- -1 silicon Alkane Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1876—Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种太阳能电池制备方法，包括：提供适用于制备太阳能电池的单晶硅片；将单晶硅片固定，在所述单晶硅片表面形成规则形状的阵列图形；将PEDOT:PSS溶液与硅烷偶联剂进行混合得到混合溶液；将定量的混合溶液滴在阵列图形表面，旋涂均匀之后进行退火处理；进一步将定量的PEDOT:PSS溶液滴在阵列图形表面，旋涂均匀之后进行退火处理；制备电极，完成太阳能电池的制备。其在单晶硅片表面制备正金字塔状的阵列图形，减少其表面缺陷，降低高宽比，便于后续PEDOT:PSS溶液的包覆。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池制备方法。
背景技术
当前硅基太阳能电池实验室效率的世界纪录（25.6%）是由日本松下公司创造，其器件结构是基于晶体硅/非晶硅薄膜的异质结形式（HIT电池）。HIT电池中充分利用本征非晶硅薄膜对单晶硅表面的高质量钝化，藉以极低的界面电学损失获得超高的开路电压（Voc=740 mV）。借鉴HIT结构，新型的硅基-有机异质结太阳能电池结合了有机太阳能电池易加工、成本低的优点，也具有无机太阳能电池优异的光电性能而引起人们很大的兴趣，新近发展起来的单晶硅/有机物异质结太阳能电池采用在硅基底上旋涂相应的导电有机物，再沉积上、下金属电极的简单途径即可完成器件制备。由n-型硅和空穴导电性有机物poly(3,4-ethylene dioxythiophene):poly(styrenesulfonate)，以下简称PEDOT:PSS构建的n-Si/PEDOT:PSS异质结电池是该类电池的出色代表，其中PEDOT:PSS在经过改性处理后可以对硅表面形成近乎完美的钝化，具有获得高开路电压（>700 mV）和高转换效率（>20%）的潜力。
与传统体硅相比，该薄膜异质结电池不但具有材料节约、可柔性的特点，且随着厚度的减薄，光生载流子的有效传输路径变短、体复合会受到抑制，理论上可以获得更高的开路电压，同时可以降低对硅材料质量的要求。宁波材料所叶继春课题组通过与苏州大学李孝峰课题组合作，利用金属催化湿法刻蚀技术在亚20微米柔性晶体硅衬底上制备出周期性的纳米锥/纳米柱二阶微纳结构。通过尖端纳米锥出色的结构渐变特性（阻抗匹配）最大限度地降低入射光直接反射损失，同时利用下端纳米柱结构增强入射光的散射（增加有效光程），最终该结构在薄膜硅衬底上获得了优异的陷光效果（400-900nm波段平均反射率小于1.5%）。同时，由湿法过程制备的纳米结构具有表面缺陷少、复合低等优势，配合尖端纳米锥开口大的特点，使得导电聚合物PEDOT:PSS对其形成良好的物理包覆，增大n-Si/PEDOT:PSS异质结电池的结区面积，增进载流子收集效率。该新型纳米绒面结构从一定程度上回应了纳米绒面结构太阳能电池无法同时达到光、电两方面增益的难题，仅由正面结构优化所制备的20 微米级杂化太阳能电池光电转换效率超过12%，为通过绒面形貌控制制备高效太阳能电池提供了一种思路。
但是，无论是纳米锥/纳米柱二阶微纳结构，或是硅纳米线（SiNWs）、硅纳米棒（SiNTs）、硅纳米孔（SiNHs），由于这种结构有较高的高宽比，使得其与PEDOT:PSS达不到较好的包角包覆，影响了异质结的质量，增大了界面缺陷，且制绒深度大，不利于超薄单晶硅异质结太阳能电池的制备，因此寻求一种与超薄晶硅相兼容的高效陷光结构成为重中之重。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能电池制备方法，有效解决了现有技术中PEDOT:PSS溶液的包覆问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种太阳能电池制备方法，包括：
提供适用于制备太阳能电池的单晶硅片；
将所述单晶硅片固定，在所述单晶硅片表面形成规则形状的阵列图形；
将PEDOT:PSS溶液与硅烷偶联剂进行混合得到混合溶液；
将定量的混合溶液滴在阵列图形表面，旋涂均匀之后进行退火处理；
进一步将定量的PEDOT:PSS溶液滴在阵列图形表面，旋涂均匀之后进行退火处理；
制备电极，完成太阳能电池的制备。
进一步优选地，在所述阵列图形中，每个单元结构呈正金字塔形。
进一步优选地，在步骤提供适用于制备太阳能电池的单晶硅片中，包括：
提供普通单晶硅片；
对普通单晶硅片进行减薄处理到指定厚度；
对减薄后的单晶硅片进行亲水处理，得到适用于制备太阳能电池的单晶硅片。
进一步优选地，在步骤在所述单晶硅片表面形成规则形状的阵列图形中，具体为：
采用纳米球刻蚀和湿法刻蚀的方法在单晶硅片表面得到规则形状的阵列图形。
进一步优选地，在步骤在所述单晶硅片表面形成规则形状的阵列图形之后，还包括：
对蚀刻后的单晶硅片进行RCA清洗（工业标准湿法清洗工艺）；
将清洗后的单晶硅片进行TMAH（Tetramethylammonium Hydroxide，四甲基氢氧化铵）处理。
进一步优选地，在步骤制备电极中，包括：
在单晶硅片正面蒸镀Ag电极，背面蒸镀Al电极。
在本发明中，在单晶硅片表面制备正金字塔状的阵列图形，减少其表面缺陷，降低高宽比，便于后续PEDOT:PSS溶液的包覆。实践证明，正金字塔阵列周期结构绒面旋涂PEDOT:PSS薄膜后，反射率在375~1100 nm（纳米）波段从10%下降至4.2%，少子寿命从9μs提高到19μs（微秒），表现出优异的陷光和钝化效果。
另外，在使用PEDOT：PSS覆盖阵列图形之前，使用硅烷偶联剂（GOPS）与PEDOT：PSS的混合溶液涂覆阵列图形，有效改善了结构硅与PEDOT：PSS的接触质量，实现了PEDOT：PSS溶液与结构硅之间的全接触，进一步降低了接触电阻，为制备高效薄硅/PEDOT:PSS异质结杂化电池提供了条件。
再有，本发明的制备工艺简单易行，与现有工业生产方法兼容性好，适于推广应用；且正金字塔结构制绒方法具有节约基材的特点，尤其适用于超薄太阳能电池的应用。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对倒置定量气雾剂阀门的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为本发明中太阳能电池制备方法流程示意图；
图2为本发明中PEDOT旋涂之后的随机金字塔SEM截面图；
图3为本发明中PEDOT旋涂之后的周期正金字塔SEM截面图。
具体实施方式
下面结合附图和实例进一步说明本发明的实质内容，但本发明的内容并不限于此。
由于现阶段薄膜硅/PEDOT:PSS异质结太阳电池效率较低，界面问题是制约其效率的主要原因之一，硅材料和有机聚合物材料性质的差异致使两相界面接触不佳，影响异质结的质量，又由于纳米结构具有较大的比表面积，存在较多的表面悬挂键，光生载流子表面复合较为严重。虽然界面修饰层对PEDOT:PSS/硅杂化电池具有较高的开路电压Voc，但是仍然有部分工艺采用了复杂的镀膜工艺和昂贵的真空系统增加了工艺运行的复杂度和设备成本，不符合光伏低成本发展方向。
基于此，本发明提供了一种全新的太阳能电池制备方法，如图1所示从图中可以看出，在该太阳能电池制备方法中包括：S10 提供适用于制备太阳能电池的单晶硅片；S20 将单晶硅片固定，在所述单晶硅片表面形成规则形状的阵列图形；S30 将PEDOT:PSS溶液与硅烷偶联剂进行混合得到混合溶液；S40 将定量的混合溶液滴在阵列图形表面，旋涂均匀之后进行退火处理；S50 进一步将定量的PEDOT:PSS溶液滴在阵列图形表面，旋涂均匀之后进行退火处理；S60 制备电极，完成太阳能电池的制备。
具体，在该制备方法中，为了减少硅基地表面的缺陷、降低高宽比，采用纳米球刻蚀和湿法刻蚀的方法在单晶硅片表面得到规则形状的阵列图形，在该阵列图形中，每个单元结构呈正金字塔形（尖端朝上），便于PEDOT:PSS溶液的包覆。在在所述单晶硅片表面形成规则形状的阵列图形之后，对蚀刻后的单晶硅片进行RCA清洗后进行TMAH处理，以此提高太阳能电池的开路电压和填充因子。
在一实例中，在制备太阳能电池之前，提供晶向指数为100、厚度为270 μm、电阻率为1～3 Ω•cm、n型掺杂单面抛光的单晶硅片为基底，切割成25 mm×25 mm的样品之后，在质量分数为50%的KOH（氢氧化钾）溶液中80℃反应120 min，将其厚度减薄到25 um。之后，对减薄后的单晶硅片采用浓硫酸双氧水、稀硝酸、氨水等进行亲水处理。
之后，将减薄后的单晶硅片固定于载玻片之上，浸入质量分数为2%的氢氧化钠溶液中10~14分钟，形成随机金字塔阵列，之后进行RCA清洗，并在8%的HF溶液中去除氧化层，冲洗干净后浸入四甲基氢氧化铵中10 s，清洗干净后待用。
之后，在PEDOT:PSS（Clevios PH1000）溶液中加入0.3%的硅烷偶联剂（GOPS）得到混合溶液，并用移液器将60 mL的混合溶液滴在硅片表面，静置1 min，在均胶机上以8000r/min旋涂1 min，放在加热板上在150℃温度下退火3 min并冷却至室温；之后，取未加入GOPS的PEDOT：PSS溶液，用移液器将60 mL溶液滴在硅片表面，静置1 min，在均胶机上以2000 r/min旋涂1 min，放在加热板上在150℃温度下退火10 min。最后，用热蒸镀制备出300 nm厚的Ag前电极和400 nm厚的Al背电极，完成太阳能电池的制备。
图2为PEDOT旋涂之后的随机金字塔SEM（Scanning Electron Microscope，扫描电子显微镜）截面图，从图中可以看出，底部仍有空隙未覆盖，未实现全接触。
在一实例中，在制备太阳能电池之前，提供晶向指数为100、厚度为270 μm、电阻率为1～3 Ω•cm、n型掺杂单面抛光的单晶硅片为基底，切割成25 mm×25 mm的样品之后，在质量分数为50%的KOH（氢氧化钾）溶液中80℃反应120min，将其厚度减薄到25 um。之后，对减薄后的单晶硅片采用浓硫酸双氧水、稀硝酸、氨水等进行亲水处理。
之后，将减薄后的单晶硅片固定于载玻片之上，用纳米球刻蚀和湿法刻蚀的方法在硅片上形成周期正金字塔阵列（通过微推注射的自组装技术在所述单晶硅片表面形成规则排布的聚合物微球薄膜；之后采用等离子体蚀刻方法对所述聚合物微球薄膜进行蚀刻，将单晶硅片表面的的聚合物微球彼此分离；最后将带有聚合物微球薄膜的单晶硅片垂直插入含有氢氧化钾/异丙醇体系溶液或氢氧化钠/异丙醇体系溶液或四甲基氢氧化铵溶液中进行湿法蚀刻，得到正金字塔周期阵列结构绒面），之后进行RCA清洗，并在8%的HF溶液中去除氧化层，冲洗干净后浸入氨水中10 s，清洗干净后待用。
之后，在PEDOT:PSS（Clevios PH1000）溶液中加入0.3%的硅烷偶联剂（GOPS）得到混合溶液，并用移液器将60 mL的混合溶液滴在硅片表面，静置1 min，在均胶机上以8000r/min旋涂1 min，放在加热板上在150℃温度下退火3 min并冷却至室温；之后，取未加入GOPS的PEDOT：PSS溶液，用移液器将60 mL溶液滴在硅片表面，静置1 min，在均胶机上以2000 r/min旋涂1 min，放在加热板上在150℃温度下退火10 min。最后，用热蒸镀制备出300 nm厚的Ag前电极和500 nm厚的Al背电极，完成太阳能电池的制备。
图3为PEDOT旋涂之后的周期正金字塔SEM截面图，从图中可以看出，PEDOT:PSS与结构硅之间实现了全接触。
本发明提供的具备正金字塔阵列结构的n-Si基底的表面缺陷较少，相对于随机金字塔阵列结构绒面旋涂PEDOT:PSS薄膜后,反射率在300~1200nm波段从10%下降至4.2%，少子寿命从9us提高到19us，表现出优异的陷光和钝化效果。与基于平面n-Si的异质结太阳能电池相比，开路电压并没有出现明显降低，即其光学增益并没有以电学损失为代价。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种太阳能电池制备方法，其特征在于，所述太阳能电池制备方法中包括：
提供适用于制备太阳能电池的单晶硅片；
将所述单晶硅片固定，在所述单晶硅片表面形成规则形状的阵列图形；
将PEDOT:PSS溶液与硅烷偶联剂进行混合得到混合溶液；
将定量的混合溶液滴在阵列图形表面，旋涂均匀之后进行退火处理；
进一步将定量的PEDOT:PSS溶液滴在阵列图形表面，旋涂均匀之后进行退火处理；
制备电极，完成太阳能电池的制备。
2.如权利要求1所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，在所述阵列图形中，每个单元结构呈正金字塔形。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，在步骤提供适用于制备太阳能电池的单晶硅片中，包括：
提供普通单晶硅片；
对普通单晶硅片进行减薄处理到制定厚度；
对减薄后的单晶硅片进行亲水处理，得到适用于制备太阳能电池的单晶硅片。
4.如权利要求1或2所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，在步骤在所述单晶硅片表面形成规则形状的阵列图形中，具体为：
采用纳米球刻蚀和湿法刻蚀的方法在单晶硅片表面得到规则形状的阵列图形。
5.如权利要求1或2所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，在步骤在所述单晶硅片表面形成规则形状的阵列图形之后，还包括：
对蚀刻后的单晶硅片进行RCA清洗；
将清洗后的单晶硅片进行TMAH处理。
6.如权利要求1或2所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，在步骤制备电极中，包括：在单晶硅片正面蒸镀Ag电极，背面蒸镀Al电极。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710952196.8A CN107863410A (zh) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | 一种太阳能电池制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710952196.8A CN107863410A (zh) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | 一种太阳能电池制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107863410A true CN107863410A (zh) | 2018-03-30 |
Family
ID=61699739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710952196.8A Pending CN107863410A (zh) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | 一种太阳能电池制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107863410A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109527790A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-29 | 西安交通大学 | 一种在仿金字塔形貌表面实现均匀涂覆的楔形毛刷 |
| CN111653638A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-09-11 | 河北大学 | 一种多交界面结太阳电池及其制备方法 |
| CN115207153A (zh) * | 2021-04-12 | 2022-10-18 | 福建金石能源有限公司 | 一种单晶异质结电池封装表面处理方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070204902A1 (en) * | 2005-11-29 | 2007-09-06 | Banpil Photonics, Inc. | High efficiency photovoltaic cells and manufacturing thereof |
| CN103112816A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-22 | 中国科学院大学 | 一种在单晶硅衬底上制备金字塔阵列的方法 |
| CN105470392A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-04-06 | 苏州大学 | 一种有机无机杂化太阳能电池及其制备方法 |
-
2017
- 2017-10-13 CN CN201710952196.8A patent/CN107863410A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070204902A1 (en) * | 2005-11-29 | 2007-09-06 | Banpil Photonics, Inc. | High efficiency photovoltaic cells and manufacturing thereof |
| CN103112816A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-22 | 中国科学院大学 | 一种在单晶硅衬底上制备金字塔阵列的方法 |
| CN105470392A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-04-06 | 苏州大学 | 一种有机无机杂化太阳能电池及其制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109527790A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-29 | 西安交通大学 | 一种在仿金字塔形貌表面实现均匀涂覆的楔形毛刷 |
| CN111653638A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-09-11 | 河北大学 | 一种多交界面结太阳电池及其制备方法 |
| CN115207153A (zh) * | 2021-04-12 | 2022-10-18 | 福建金石能源有限公司 | 一种单晶异质结电池封装表面处理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103996746B (zh) | 一种可量产的perl晶体硅太阳电池的制作方法 | |
| CN107863416B (zh) | 一种柔性石墨烯硅太阳能电池的制备方法 | |
| US20100078055A1 (en) | Nanostructure and photovoltaic cell implementing same | |
| CN111244278A (zh) | 非掺杂晶硅异质结钙钛矿叠层太阳电池结构及制备方法 | |
| CN102254963A (zh) | 一种石墨烯/硅柱阵列肖特基结光伏电池及其制造方法 | |
| CN102227002B (zh) | 多晶硅纳米线太阳能电池及其制备方法 | |
| CN106229386A (zh) | 一种银铜双金属mace法制备黑硅结构的方法 | |
| CN110061136A (zh) | 一种背接触式钙钛矿太阳电池及其制备方法 | |
| CN216871997U (zh) | 一种PN结形成在背面钝化层中的TOPCon电池 | |
| CN107863410A (zh) | 一种太阳能电池制备方法 | |
| CN104332522B (zh) | 一种石墨烯双结太阳能电池及其制备方法 | |
| CN106169537A (zh) | 一种太阳能电池的制备方法 | |
| CN109768167A (zh) | 无电流迟滞的钙钛矿太阳电池及其制备方法 | |
| CN217280794U (zh) | 一种光伏电池 | |
| CN104716209A (zh) | 基于硅基纳米线的太阳能电池及其制备方法 | |
| CN106876595A (zh) | 一种n型硅异质结太阳能电池及其制备方法 | |
| CN107393996B (zh) | 异质结太阳能电池及其制备方法 | |
| CN105576054A (zh) | 基于蝶形等离激元天线增强的纳米线中间带太阳能电池结构 | |
| CN102368506A (zh) | 一种n-氧化锌/p-硅纳米线三维异质结太阳能转换装置 | |
| CN107068799A (zh) | 一种光伏电站集成控制系统 | |
| CN103924306B (zh) | 一种硅异质结太阳电池的制绒方法 | |
| CN103474518B (zh) | 多孔金字塔减反射结构制备方法及hit太阳能电池制备工艺 | |
| CN110416342A (zh) | 一种基于金属纳米颗粒的hjt电池及其制备方法 | |
| CN103073194B (zh) | 一种ZnO纳米柱和ZnO纳米片层复合结构材料的制备方法 | |
| CN113013293A (zh) | 一种异质结电池的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180330 |