CN109216562A - 硅微细线聚合物复合体和透明太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硅微细线聚合物复合体、透明太阳能电池以及其制备方法，具体地，涉及一种包括内载在透明聚合物膜中的硅微细线阵列，且所述硅微细线阵列包括上端形成有一层以上的金属层的硅微细线的硅微细线聚合物复合体、透明太阳能电池以及其制备方法。

Description

硅微细线聚合物复合体和透明太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种硅微细线聚合物复合体、透明太阳能电池以及其制备方法。
背景技术
硅(Si)是在类似太阳能电池等的光伏电池(photovoltaic cells)领域中被广泛使用的材料，现已开发利用硅(Si)的单一或多接点p-n太阳能电池、有机无机太阳能电池等。
最近开发了有机无机混合太阳能电池，其方式为在n型无机半导体层(例如n-Si晶圆，结构体)上涂抹具有较高功函数(high work function)的p型高分子物质(例如PEDOT:PSS)的孔输送层，形成肖特基接点被驱动。
有机无机混合太阳能电池可将结构性变化与新物质的优点相结合来使效率最大化，具有面积大和制造费用低廉的潜在力，但是类似n型硅的n型物质层不容易生长，且现有的太阳能电池将可吸收的波长的一部分吸收来用于生成电力，且由于其他区域的波长通透，因此较难实现无色通透性。
发明内容
技术课题
为了解决如上所述的问题点，本发明提供一种硅微细线聚合物复合体，能够体现无色通透性，并容易调节通透度。
本发明提供一种应用本发明的硅微细线聚合物复合体的具有无色通透性的透明太阳能电池。
本发明提供一种制备本发明的硅微细线聚合物复合体的制备方法。
本发明提供一种制备本发明的透明太阳能电池的制备方法。
本发明解决的课题并不局限于上述课题，通过以下说明本领域普通技术人员可清楚地理解其他未提到的课题。
技术方案
根据本发明的一个方面，涉及一种硅微细线聚合物复合体，包括：内载在透明聚合物膜中的硅微细线阵列，且所述硅微细线阵列包括上端形成有一层以上的金属层的硅微细线。
根据本发明的一个实施例，所述一层以上的金属层中的各层可具有相同或不同的厚度，并包括相同或不同的金属。
根据本发明的一个实施例，所述一层以上的金属层可包括由以下形成的群中选出的一种以上：一氧化碳、铱、钽、铬、锰、钼、锝、钨、铼、铁、钪、钛、锗、锑、铝、铂、镍、铜、铑、金、钒、铌、银、钯、锌、硅、锡和钌；上述的合金；以及上述的氧化物。
根据本发明的一个实施例，所述一层以上的金属层中一个层与其他层的厚度比可为1:1至1:100。
根据本发明的一个实施例，所述一层以上的金属层的厚度可为1nm至1000nm。
根据本发明的一个实施例，所述硅微细线可具有15μm至100μm的高度，并以1nm以上的间距被排列。
根据本发明的一个实施例，所述硅微细线的至少一部分中进一步形成有防反射物质层。
根据本发明的一个实施例，所述防反射物质层可包括由以下形成的群中选出的一种以上：Al2O3、SiOx、SiNx、TiO2、ZrO2、HfO2、Ta2O5和ZnO。
根据本发明的一个实施例，所述透明聚合物膜可包括由以下形成的群中选出的一种以上：聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯、聚碳酸酯(PC)、聚α甲基苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、醋酸纤维素、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸苄酯、聚甲基丙烯酸苯酯、聚甲基丙烯酸-1-甲基环己酯、聚甲基丙烯酸环己酯、聚甲基氯苄基甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸1-苯乙酯、聚-1,2-二苯基乙基甲基丙烯酸酯、聚二苯基甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚-1-苯基环己基甲基丙烯酸酯、聚五氯苯基甲基丙烯酸酯、聚五溴苯基甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈苯乙烯(AS)、聚醚砜(PES)、聚酰胺(PA)、聚酯酰亚胺(PEI)、聚甲基戊烯(PMP)。
根据本发明的另一方面，涉及一种硅微细线聚合物复合体的制备方法，包括以下步骤：在硅基板上利用掩膜图案形成金属点阵列层；蚀刻所述硅基板，形成含有所述金属点阵列层的硅微细线阵列；以透明聚合物将所述硅微细线阵列涂层，从而形成内载有硅微细线阵列的透明聚合物膜；以及将所述透明聚合物膜与所述硅基板分离。
根据本发明的一个实施例，所述金属点阵列层可包括一层以上的金属点层和金属点掩膜层，且所述一层以上的金属点层与所述金属点掩膜层的厚度比为1:10至1:100。
根据本发明的一个实施例，在形成所述硅微细线阵列的步骤之后，可进一步包括以下步骤：在所述硅微细线的至少一部分中形成n型半导体层。
根据本发明的一个实施例，在形成所述硅微细线阵列的步骤之后，可进一步包括以下步骤：除去金属点掩膜层。
根据本发明的另一方面，涉及一种透明太阳能电池，包括：透明电极层；导电性高分子层；和配置在所述透明电极层和所述导电性高分子层之间的硅微细线聚合物复合体，且所述硅微细线聚合物复合体被内载在透明聚合物膜中，并包括上端形成有一层以上的金属层的硅微细线阵列。
根据本发明的一个实施例，所述透明电极层和所述金属层可相接。
根据本发明的一个实施例，所述透明太阳能电池可以是无色通透性的韧性透明太阳能电池。
根据本发明的又另一方面，涉及一种透明太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：在硅基板上利用掩膜图案形成金属点阵列层；蚀刻所述硅基板，形成含有所述金属点阵列层的硅微细线阵列；以透明聚合物将所述硅微细线阵列涂层，从而形成内载有硅微细线阵列的透明聚合物膜；将所述透明聚合物膜与所述硅基板分离；以及在所述透明聚合物膜的上端或下端的一个中形成透明电极层或导电性高分子层。
根据本发明的一个实施例，形成所述透明电极层或导电性高分子的步骤是利用蒸镀、涂层或两者都。
技术效果
本发明应用硅微细线聚合物复合体从而可提供无色通透性的韧性透明太阳能电池。
本发明应用硅微细线聚合物复合体从而可提供效率被提高及大量生产的无色通透性的韧性透明太阳能电池。
本发明提供一种可容易调节光的通透和吸收的硅微细线聚合物复合体，且所述复合体可有效地应用于需要对光的通透和效率进行调节来适合环境的光伏建筑一体化(Building Integrated Photovoltaics)太阳能电池。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例，示例性地示出本发明的硅微细线聚合物复合体。
图2是根据本发明的一个实施例，示例性地示出本发明的硅微细线。
图3是根据本发明的一个实施例，示例性地示出本发明的透明太阳能电池。
图4是根据本发明的一个实施例，示例性地示出本发明的硅微细线聚合物复合体的制备方法的流程图。
图5是根据本发明的一个实施例，示例性地示出本发明的硅微细线聚合物复合体的制备方法的工程。
图6是根据本发明的一个实施例，示例性地示出本发明的透明太阳能电池的制备方法的流程图。
图7是示出根据本发明的实施例1制备的金属点阵列。
图8是示出根据本发明的实施例1制备的透明太阳能电池。
图9是示出根据本发明的实施例1制备的透明太阳能电池的吸收和通透光谱。
图10是示出根据本发明的实施例1-3制备的透明太阳能电池的通透度。
图11是示出根据本发明的实施例1和实施例4制备的透明太阳能电池的效率。
具体实施方式
以下参照附图，对本发明的实施例进行详细地说明。在说明本发明时，有关已知性能或机构的具体说明被判断为使本发明的要素模糊不清时，该具体说明被省略。此外，在本说明书使用的技术用语(terminology)是为了适当地表现本发明的优选实施例被使用，其根据使用者、操作者的意图或本发明所属领域的惯例而有所不同。因此，有关本发明的技术用语应根据本发明的整个内容被定义。各附图中记载的相同符号表示相同的部件。
本发明涉及一种硅微细线聚合物复合体，根据本发明的一个实施例，所述硅微细线聚合物复合体示出无色通透性，可根据调整硅微细线结构来调节光的吸收度、吸收波长及通透度。
图1是根据本发明的一个实施例，示例性地示出本发明的硅微细线聚合物复合体。根据本发明的一个实施例，所述硅微细线聚合物复合体100可包括硅微细线阵列110，被内载在透明聚合物膜120中。
根据本发明的一个示例，硅微细线阵列110可包括多个硅微细线111。硅微细线111可调节排列间距、形态、高度、厚度等从而可调节光的吸收度、吸收波长及通透度。
例如，多个硅微细线111的高度可以是1μm以上；1μm至500μm；15μm至100μm；或15μm至50μm，且排列的间距可以是1nm以上；1nm至100μm；100nm至10μm或1μm至10μm。
例如，硅微细线111可任意地被排列或排列成多角形、圆形、同心圆、直线等一定的图案。
例如，硅微细线111包括可应用于太阳能电池的n型有机物，例如可以是n型硅(Si)。
图2是根据本发明的一个实施例，示例性地示出本发明的硅微细线。根据本发明的一个实施例，硅微细线111可在两端中的一个形成有金属层112，且金属层112可以是一层以上的金属层。例如图2所示，可以包括：(a)第一金属层112a和掩膜金属层112b；(b)第一金属层112a,第二金属层112a'和掩膜金属层112b；或(c)第一金属层112a和第二金属层112a'。
例如，所述一层以上的金属层中各层可具有相同或不同的厚度，并可具有相同或不同的金属。
例如，所述一层以上的金属层，可应用为背面电极，包括由以下形成的群中选出的一种以上：一氧化碳、铱、钽、铬、锰、钼、锝、钨、铼、铁、钪、钛、锗、锑、铝、铂、镍、铜、铑、金、钒、铌、银、钯、锌、硅、锡和钌；上述的合金；以及上述的氧化物，优选是可为钛、银、锌、一氧化碳、铝和镍。例如，所述氧化物可以是ITO、ZITO、ZIO、IZO、GIO、ZTO、FTO、AZO、GZO等。例如，所述合金可以是Ag-Zn,Zn-Ni,Ag-Zn-Al,Ni-Ag等。
例如，所述一层以上的金属层中一个层与其他层的厚度比，例如第一金属层112a与第二金属层112a'的厚度比为1:1至1:100；1:1至1:50；或1:1至1:20。
例如，所述一层以上的金属层的厚度可以是1nm至1000nm或1nm至500nm。
例如，硅微细线111的至少一部分中可进一步形成有防反射物质层113，且应用于太阳能电池时可改善效率等。例如，防反射物质层113可以是除了硅微细线的两端区域包围周长的至少一部分的形态。
例如，防反射物质层113的厚度可以是1nm以上；10nm至500nm或50nm至200nm。
例如，防反射物质层113包括可应用于太阳能电池的低介电物质和高介电物质，例如作为低介电物质可包括Al2O3、SiOx和SiNx；且作为高介电物质可包括TiO2、ZrO2、HfO2、Ta2O5和ZnO。所述低介电物质和高介电物质互相被混合来形成一层以上或是分别形成各自的层。
根据本发明的一个示例，透明聚合物膜120包括透明聚合物树脂，且所述透明聚合物树脂可以是光硬化性、热硬化性等树脂。例如，所述透明聚合物树脂包括由以下形成的群中选出的一种以上：聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯、聚碳酸酯(PC)、聚α甲基苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、醋酸纤维素、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸苄酯、聚甲基丙烯酸苯酯、聚甲基丙烯酸-1-甲基环己酯、聚甲基丙烯酸环己酯、聚甲基氯苄基甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸1-苯乙酯、聚-1,2-二苯基乙基甲基丙烯酸酯、聚二苯基甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚-1-苯基环己基甲基丙烯酸酯、聚五氯苯基甲基丙烯酸酯、聚五溴苯基甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈苯乙烯(AS)、聚醚砜(PES)、聚酰胺(PA)、聚酯酰亚胺(PEI)、聚甲基戊烯(PMP)。
根据本发明的一个实施例，硅微细线复合体可应用于光元件、透明电极等，例如可应用于太阳能电池等光电池、光发电、LED、半导体激光、光检测器、光传感器等。
本发明涉及将本发明的硅微细线复合体应用于太阳能电池。根据本发明的一个示例，所述太阳能电池可以是无色通透性及韧性的透明太阳能电池，并可适当地调节太阳光的通透度和效率。
图3是根据本发明的一个实施例，示例性地示出本发明的透明太阳能电池的截面图。根据本发明的一个实施例，透明太阳能电池300可包括：透明电极层310；导电性高分子层330；和配置在透明电极层310和导电性高分子层330之间的硅微细线聚合物复合体320。
根据本发明的一个示例，透明电极层310可以是任何能够应用于透明太阳能电池的电极且不受限制，例如可包括由以下形成的群中选出的一种以上：一氧化碳、铱、钽、铬、锰、钼、锝、钨、铼、铁、钪、钛、锗、锑、铝、铂、镍、铜、铑、金、钒、铌、银、钯、锌、硅、锡和钌；上述的合金；以及上述的氧化物。例如，所述氧化物可以是ITO、ZITO、ZIO、GIO、ZTO、FTO、AZO、GZO等。
例如，透明电极层310的厚度可以是100nm以上；100nm至500nm或100nm至300nm。
根据本发明的一个示例，硅微细线聚合物复合体320可如上所述，被内载在透明聚合物膜中，并且可以包括硅微细线阵列，含有上端形成有一层以上的金属层322的硅微细线321。例如，硅微细线的金属层322与透明电极层310相接，其的相反面上可形成有导电性高分子层330。
根据本发明的一个示例，导电性高分子层330是具有电气性特征的高分子物质，例如可包括由以下形成的群中选出的一种以上：富勒烯(fullerene)、聚亚苯基、聚吡咯、聚萘、聚苯胺、聚乙炔、聚噻吩、二萘嵌苯(perylene)、聚咔唑、聚苯硫醚PPS(Polyphenylenesulfide)、聚对苯撑乙炔PPV(poly(p-phenylenvinylene)、PEDOT:PSS(掺杂有聚苯乙烯磺酸的Poly(3,4-ethylenediocythiophene))、聚(3-甲基噻吩)、聚乙撑二氧噻吩PEDOT(Poly(3,4-ethylenediocythiophene)、富勒烯衍生物PCBM((6,6)-phenyl-C61-butyric acid-methylester)、聚苯并咪唑PBI(polybenzimidazole)、PCBCR((6,6)-phenyl-C61-butyric acid-cholesteryl ester)以及双苯并咪唑PTCBI(3,4,9,10-perylene-tetracarboxylic bis-benzimidazole)。此外，所述导电性高分子层可进一步包括由以下形成的群中选出的一种以上：氧化钼(MoOx)、氧化钒(V2O5)、氧化镍(NiO)、氧化钨(WOx)。
例如，导电性高分子层330的厚度可以是30nm以上；30nm至500nm或30nm至200nm。
根据本发明的一个示例，在不脱离本发明的目的情况下，本发明的技术领域可进一步包括用于驱动所述透明太阳能电池的结构，例如电极等。
本发明涉及一种有关本发明的硅微细线聚合物复合体的制备方法。
图4是根据本发明的一个实施例，示例性地示出本发明的硅微细线聚合物复合体的制备方法的流程图。根据本发明的一个实施例，所述制备方法可包括：形成金属点阵列层的步骤410；形成硅微细线阵列的步骤420，形成透明聚合物膜的步骤430；以及将透明聚合物膜与硅基板分离的步骤440。
图5是根据本发明的一个实施例，示例性地示出本发明的硅微细线聚合物复合体的制备方法的工程流程图。参照图5来更具体地说明本发明的硅微细线聚合物复合体的制备方法。
根据本发明的一个示例，形成金属点阵列层的步骤410是在硅基板上利用掩膜图案形成金属点阵列层的步骤。
例如，形成金属点阵列层的步骤410可以是通过提离(lift-off)工程来形成金属点阵列层。例如，所述基板上经光刻法的露光工程形成掩膜图案后，通过溅射、化学蒸汽沉积CVD、等离子体增强化学汽相沉积PECVD、物理气相沉积PVD、高密度等离子体化学气相沉积HDPCVD、原子层沉积ALD等的蒸镀、电子束、热蒸镀等来蒸镀金属膜后，除去所述掩膜图案，从而可形成金属点。
例如，所述金属点阵列层可包括圆形、多角形等形态的金属点。
例如，所述金属点阵列层可包括一层以上的金属点层及金属点掩膜层。所述一层以上的金属点层可如图2以及金属层中所提到的相同。
例如，所述一层以上的金属点层与所述金属点掩膜层的厚度比可以是1:10至1:100。
例如，所述金属点掩膜层在硅线的形成工程中可应用为掩膜，例如所述一层以上的金属层包括由以下形成的群中选出的一种以上：钼、铁、一氧化碳、铱、钽、铬、锰、锝、钨、铼、钪、钛、锗、锑、铝、铂、镍、铜、铑、金、钒、铌、银、钯、锌、硅、锡和钌；上述的合金；以及上述的氧化物，优选是铬、钨、钼和铁。
根据本发明的一个示例，形成硅微细线阵列的步骤420，是对形成有所述金属点阵列层的硅基板进行蚀刻，从而形成含有金属点阵列层的硅微细线阵列。
例如，所述硅微细线阵列，根据所述金属点的形态及图案，蚀刻金属点没有被形成的部分，并且根据所述金属点的形态及图案，形成具有形态结构的三维结构体例如，可以是圆柱形，多角形等结构体。
例如，形成硅微细线阵列的步骤420可通过强压离子束FIB(Forced Ion Beam)、深层反应离子蚀刻Deep RIE、电气化学蚀刻、湿式蚀刻或干式蚀刻被执行。
根据本发明的一个示例，形成硅微细线阵列的步骤420之后，可进一步包括以下步骤：在所述硅微细线的至少一部分中形成n型半导体层(未示图)。
例如，形成n型半导体层的步骤可利用溅射、化学蒸汽沉积CVD、等离子体增强化学汽相沉积PECVD、物理气相沉积PVD、高密度等离子体化学气相沉积HDPCVD、原子层沉积ALD等的蒸镀、电子束、热蒸镀等在硅微细线上形成n型半导体层。
根据本发明的一个示例，形成硅微细线阵列的步骤420之后，可进一步包括以下步骤：除去金属点掩膜层(未示图)。
例如，可在除去金属点掩膜层的步骤之后，实施形成n型半导体层的步骤。
例如，除去金属点掩膜层的步骤，可以是利用蚀刻、酸等的化学性或切断等物理方法来除去金属点掩膜层。
根据本发明的一个示例，形成透明聚合物膜的步骤430，是以透明聚合物将硅微细线阵列涂层并以透明聚合物膜包围，从而形成硅微细线阵列被内载的透明聚合物膜的步骤。
例如，在将所述透明聚合物膜涂层后，可利用热、光、或两者一起进行硬化。
例如，所述透明聚合物膜可具有韧性及弹性。根据本发明的一个示例，将透明聚合物膜与硅基板分离的步骤440是将硅微细线阵列被内载的透明聚合物膜从基板上被剥去分离的步骤。
根据本发明的一个示例，将透明聚合物膜与硅基板分离的步骤440中，可进一步包括以下步骤：加工被分离的透明聚合物膜的一部分。在此，根据复合体的应用领域，可考虑电极、导电性高分子等的接触等来形成适当的形态。
例如，所述透明聚合物膜中，可针对硅微细线阵列的金属层被形成面和/或相反面以切断或蚀刻、酸等方式来去除透明聚合物和/或微细线的一部分，并可露出硅微细线。
本发明涉及一种利用本发明的硅微细线聚合物复合体的透明太阳能电池的制备方法。
图6是根据本发明的一个实施例，示例性地示出本发明的透明太阳能电池的制备方法的流程图。根据本发明的一个实施例可包括：形成金属点阵列层的步骤410；形成硅微细线阵列的步骤420；形成透明聚合物膜的步骤430；将透明聚合物膜与硅基板分离的步骤440；以及形成透明电极层或导电性高分子层的步骤450。根据本发明的一个示例，形成金属点阵列层的步骤410；形成硅微细线阵列的步骤420；形成透明聚合物膜的步骤430；以及将透明聚合物膜与硅基板分离的步骤440与上述所提到的相同。
根据本发明的一个示例，形成透明电极层或导电性高分子层的步骤450，是在透明聚合物膜的上端或下端中的一个形成透明电极层或导电性高分子层。
例如，透明聚合物膜中可在形成有金属层的面上形成透明电极层，并在相反面上形成导电性高分子层。
例如，形成透明电极层或导电性高分子层的步骤450，可利用蒸镀、涂层或两者都，例如溅射、化学蒸汽沉积CVD、等离子体增强化学汽相沉积PECVD、物理气相沉积PVD、高密度等离子体化学气相沉积HDPCVD、原子层沉积ALD等的蒸镀、电子束、热蒸镀、旋转涂层、丝网印刷、喷墨印刷、刮片或凹版印刷法等来形成透明电极层和导电性高分子层。
虽然参照本发明的优选实施例进行了说明，但本发明并不局限于此，在不脱离权利要求范围，本发明的详细说明及附图中记载的本发明的思想及领域的范围内，可对本发明进行多样化的修改及变更。
实施例1
在n型硅基板上利用露光工程形成如图7所示的图案之后，通过提离工程将可作为背面电极的钛、金及蚀刻时可作为掩膜的铬金属层按顺序经电子束蒸镀在硅上。由此各金属层形成厚度为钛(10nm)/金(300nm)/铬(100nm)的点阵列。经深层反应离子蚀刻Deep RIE进行蚀刻制备成含有具1.5μm～3μm直径和40μm高度的硅微细线的硅微细线阵列。硅微细线阵列被排列有2.5μm(pitch)间距的硅微细线。然后，在硅微细线表面蒸镀了氮化硅层。将硅微细线阵列以PDMS进行涂层并形成聚合物膜之后，将其从基板摘下从而使硅微细线阵列与基板分离。聚合物膜的上端使硅微细线被露出地蚀刻之后，在蚀刻面以PEDOT/PSS进行涂层，并在相反面经溅射来蒸镀IZO电极。在此，制备的透明太阳能电池在图8中被示出。
实施例2
除了以3μm(pitch)间距排列硅微细线来制备硅微细线阵列以外，其他与实施例1的方法相同制备了太阳能电池。
实施例3
除了以4μm(pitch)间距排列硅微细线来制备硅微细线阵列以外，其他与实施例1的方法相同制备了太阳能电池。
实施例4
除了硅微细线表面没有形成氮化硅层以外，其他与实施例1的方法相同制备了太阳能电池(以2.5μm(pitch)间距排列硅微细线)。
(1)无色通透性
检测实施例1中制备的硅微细线聚合物复合体和含有其的太阳能电池的可视区域(visible range)内的吸收光谱及通透光谱，并记录了有关硅微细线聚合物复合体的吸收区域的色坐标。可确定本发明的硅微细线聚合物复合体对应于白色光区域，示出无色通透性。此外，如图9所示，本发明的硅微细线聚合物复合体和太阳能电池被确认，波长的一部分在微细线之间被通透，一部分被吸收至微细线从而被驱动，因此波长均匀且仅一部分被吸收，从而可形成具有无色通透性的透明太阳能电池。
(2)通透度
在此检测了实施例1至3的透明太阳能电池的光通透度并在图10中被示出。参照图10可确认，光通透度根据硅微细线的排列间距而变化。其示出利用本发明的硅微细线聚合物复合体可调整太阳能电池的通透度。
(3)效率
在此检测了实施例1和实施例4的太阳能电池的效率并在图11中被示出。参照图11可确认，与(a)中没有形成氮化硅的实施例4相比，(b)中表面形成有氮化硅的实施例1的太阳能电池的效率被更好地增加
本发明可提供一种具无色通透性的硅微细线聚合物复合体，并可利用其提供具无色通透性的效率被提高的透明太阳能电池。

Claims (18)

1.一种硅微细线聚合物复合体，包括：
内载在透明聚合物膜中的硅微细线阵列，且
所述硅微细线阵列包括上端形成有一层以上的金属层的硅微细线。
2.根据权利要求1所述的硅微细线聚合物复合体，其中所述一层以上的金属层中的各层具有相同或不同的厚度，并包括相同或不同的金属。
3.根据权利要求1所述的硅微细线聚合物复合体，其中所述一层以上的金属层包括由以下形成的群中选出的一种以上：一氧化碳、铱、钽、铬、锰、钼、锝、钨、铼、铁、钪、钛、锗、锑、铝、铂、镍、铜、铑、金、钒、铌、银、钯、锌、硅、锡和钌；上述的合金；以及上述的氧化物。
4.根据权利要求1所述的硅微细线聚合物复合体，其中所述一层以上的金属层中一个层与其他层的厚度比为1:1至1:100。
5.根据权利要求1所述的硅微细线聚合物复合体，其中所述一层以上的金属层的厚度为1nm至1000nm。
6.根据权利要求1所述的硅微细线聚合物复合体，其中，所述硅微细线具有15μm至100μm的高度，并以1nm以上的间距被排列。
7.根据权利要求1所述的硅微细线聚合物复合体，其中所述硅微细线的至少一部分中进一步形成有防反射物质层。
8.根据权利要求7所述的硅微细线聚合物复合体，其中所述防反射物质层包括由以下形成的群中选出的一种以上：Al2O3、SiOx、SiNx、TiO2、ZrO2、HfO2、Ta2O5和ZnO。
9.根据权利要求1所述的硅微细线聚合物复合体，其中所述透明聚合物膜包括由以下形成的群中选出的一种以上：聚二甲基硅氧烷PDMS、聚氯乙烯PVC、聚对苯二甲酸乙二酯PET、聚苯乙烯、聚碳酸酯PC、聚α甲基苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、醋酸纤维素、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸苄酯、聚甲基丙烯酸苯酯、聚甲基丙烯酸-1-甲基环己酯、聚甲基丙烯酸环己酯、聚甲基氯苄基甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸1-苯乙酯、聚-1,2-二苯基乙基甲基丙烯酸酯、聚二苯基甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚-1-苯基环己基甲基丙烯酸酯、聚五氯苯基甲基丙烯酸酯、聚五溴苯基甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、丙烯腈苯乙烯AS、聚醚砜PES、聚酰胺PA、聚酯酰亚胺PEI、聚甲基戊烯PMP。
10.一种硅微细线聚合物复合体的制备方法，包括以下步骤：
在硅基板上利用掩膜图案形成金属点阵列层；
蚀刻所述硅基板，形成含有所述金属点阵列层的硅微细线阵列；
以透明聚合物将所述硅微细线阵列涂层，从而形成内载有硅微细线阵列的透明聚合物膜；以及
将所述透明聚合物膜与所述硅基板分离。
11.根据权利要求10所述的硅微细线聚合物复合体的制备方法，其中所述金属点阵列层包括一层以上的金属点层和金属点掩膜层，且
所述一层以上的金属点层与所述金属点掩膜层的厚度比为1:10至1:100。
12.根据权利要求10所述的硅微细线聚合物复合体的制备方法，其中在形成所述硅微细线阵列的步骤之后，进一步包括以下步骤：在所述硅微细线的至少一部分中形成n型半导体层。
13.根据权利要求10所述的硅微细线聚合物复合体的制备方法，其中在形成所述硅微细线阵列的步骤之后，进一步包括以下步骤：除去金属点掩膜层。
14.一种透明太阳能电池，包括：
透明电极层；
导电性高分子层；和
配置在所述透明电极层和所述导电性高分子层之间的硅微细线聚合物复合体，且
所述硅微细线聚合物复合体被内载在透明聚合物膜中，并包括上端形成有一层以上的金属层的硅微细线阵列。
15.根据权利要求14所述的透明太阳能电池，其中所述透明电极层和所述金属层相接。
16.根据权利要求14所述的透明太阳能电池，其中所述透明太阳能电池为无色的韧性透明太阳能电池。
17.一种透明太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
在硅基板上利用掩膜图案形成金属点阵列层；
蚀刻所述硅基板，形成含有所述金属点阵列层的硅微细线阵列；
以透明聚合物将所述硅微细线阵列涂层，从而形成内载有硅微细线阵列的透明聚合物膜；
将所述透明聚合物膜与所述硅基板分离；以及
在所述透明聚合物膜的上端或下端的一个中形成透明电极层或导电性高分子层。
18.根据权利要求17所述的透明太阳能电池的制备方法，其中形成所述透明电极层或导电性高分子的步骤是利用蒸镀、涂层或两者都。
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