CN112952006A - 一种钙钛矿太阳能电池钙钛矿吸光层表面制绒方法 - Google Patents
一种钙钛矿太阳能电池钙钛矿吸光层表面制绒方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112952006A CN112952006A CN201911267842.2A CN201911267842A CN112952006A CN 112952006 A CN112952006 A CN 112952006A CN 201911267842 A CN201911267842 A CN 201911267842A CN 112952006 A CN112952006 A CN 112952006A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass sheet
- perovskite
- solar cell
- absorption layer
- light absorption
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 41
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 27
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/20—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
-
- 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
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种钙钛矿太阳能电池钙钛矿吸光层表面制绒方法，属于太阳能电池领域。具体为将玻璃片用乙醇进行超声清洗，然后用耐酸碱胶带保护其一面，利用氢氟酸修饰液，将玻璃片未保护表面修饰成织态结构，制备得到具有织态结构的玻璃片，将玻璃片具有织态结构的一面压在钙钛矿太阳能电池中的钙钛矿吸光层上，使钙钛矿太阳电池的钙钛矿吸光层表面产生绒面结构。该方法可使更多的光进入电池且尽可能的被吸收，从而形成较多的电子；减少反射光的损失；可让更多的透射光被限制在钙钛矿活性层中；可使不同方向的散射光反射到其他绒面上，使其再次入射，改变光进入介质内的方向，从而减少光的反射，增加透射，该制绒方法可应用于钙钛矿太阳能电池中。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池制技术领域，具体为一种钙钛矿太阳能电池钙钛矿吸光层表面制绒方法。
背景技术
近代以来，化石燃料的消耗急剧增大，我们生活的方方面面都离不开化石能源。农业生产中所需的肥料，药品的制备，化学纤维产品的制备，所有塑料制品，出行工具包括汽车，轮船，飞机等的燃料等等各方面都需要大量的化石能源。化石能源的应用极大的方便了人们的生活。
但是随着化石能源的使用越来越巨大，随之而来的环境问题也愈加严重。大量使用化石燃料所产生的二氧化碳使得全球变暖。
解决能源与环境之间的矛盾，最好的方法就是开发清洁能源。太阳能属于可再生能源，取之不尽用之不竭，污染极小。
在现实生产中，硅基太阳电池是目前应用最为广泛的太阳能电池。通过提高活性层材料对太阳光的吸收来提高太阳能电池的光电转化效率。通过表面制绒的方法，可以使硅电池表面产生一定绒度的织态结构，从而提高太阳电池的光电转化效率。
按照硅原料可以将硅电池分为单晶硅电池和多晶硅电池。
单晶硅电池制绒的原理是：单晶硅片在一定浓度范围的碱溶液中被腐蚀时是各向异性的，不同晶向上的腐蚀速率不同，从而可以在硅片上形成金字塔状外观。
多晶硅电池制绒的原理是：硅与硝酸或亚硝酸反应生成二氧化硅，二氧化硅与氢氟酸反应，使硅片表面被腐蚀成织态结构。
而本发明提供了一种钙钛矿太阳电池表面制绒方法，钙钛矿太阳电池中的钙钛矿吸收层是通过旋涂或刮涂的方式，在基底表面形成一层薄薄的膜，利用硬度较大的带有织态结构的玻璃片，可以在钙钛矿吸收层上留下一定外貌的表面。
发明内容
本发明提供一种钙钛矿太阳电池表面制绒方法。本发明拟解决的关键性问题在于，通过在钙钛矿太阳能电池钙钛矿吸收层表面制绒的方法，可以使钙钛矿太阳电池中的钙钛矿吸收层吸收更多的光。
本发明的技术方案通过下述方式实现：
具体工艺为：
将玻璃片用乙醇进行超声清洗，然后用耐酸碱胶带保护其一面，将配制好的修饰液放到塑料烧杯中，将保护了一面的玻璃片放入烧杯中。利用修饰液，将玻璃片表面修饰成织态结构，制备得到具有织态结构的玻璃片，将已经具有表面织态结构的玻璃片压在钙钛矿太阳电池中的钙钛矿吸光层上，使钙钛矿太阳电池的钙钛矿吸光层表面产生绒面结构。
修饰液，是一种含有氢氟酸的溶液，玻璃片的主要成分是二氧化硅，利用氢氟酸可以与二氧化硅发生化学反应的原理，使玻璃片表面形成一定的表面形貌。
玻璃片用乙醇超声清洗0.5-1.5小时，然后用氮气枪将玻璃片吹干。
修饰液为氢氟酸溶液，质量浓度为5-10％，修饰时间为15-50分钟。
玻璃片表面经修饰液修饰完成后，取出用去离子水清洗3-5次，每次15-30分钟，之后用氮气枪吹干。
将玻璃片具有表面织态结构的一面压在钙钛矿太阳电池中的钙钛矿吸光层上，使用层压机，层压机抽真空至1×10-8Pa-1×10-6Pa，在室温下压制15-30分钟，使钙钛矿太阳电池的钙钛矿吸光层表面产生绒面结构。
本发明的有益效果：
1)本方法工艺简单，易行。
2)本发明方法制备的绒面结构，可以使不同方向的散射光反射到其他绒面上，使其再次入射，改变光进入介质内的方向，从而可以减少光的反射，可以使更多的光进入电池且尽可能的被吸收，从而形成较多的电子，可以减少反射光的损失。
3)使用本发明方法制备的绒面结构，可以让更多的透射光被限制在钙钛矿活性层中，增加透射。
4)使用本发明方法制备的绒面结构制备得到的钙钛矿太阳能电池可以吸收更多的光，可以大大提高电池的效率。
附图说明
图1修饰液修饰玻璃片示意图；其中，101为装有修饰液的塑料杯，102为背面贴有耐酸碱胶带的玻璃片。
图2表面具有一定绒度的玻璃片的示意图；其中，201为修饰后的玻璃片上的绒突起，202为表面具有绒度的玻璃片。
图3钙钛矿太阳电池中钙钛矿活性层制绒过程的示意图；其中，301为具有绒度的玻璃片，302欲制绒的钙钛矿太阳电池。
具体实施方式
现结合实施例及附图详细说明本发明的实施方法及详细操作。但本发明并不局限于一下以下所述的实施方案，属于权利要求范畴中的方法都应属于本发明的保护范围。
实施例1
根据实际需要选择大小合适的玻璃片，将玻璃片用乙醇进行超声清洗1h，之后用氮气枪吹干。用耐酸碱的胶带保护其一面。将配制好的质量浓度为5％的氢氟酸修饰液放到塑料烧杯中，将保护了一面的玻璃片放入烧杯中。修饰30分钟，取出用去离子水清洗3次，每次20分钟，用氮气枪吹干，制备得到具有织态结构的玻璃片。将玻璃片具有表面织态结构的一面压在旋涂好的钙钛矿阳电池的钙钛矿吸光层薄膜上，用层压机抽真空至2×10-7Pa，在室温下压制20分钟，使钙钛矿太阳电池的钙钛矿吸光层表面产生绒面结构。
Claims (5)
1.一种钙钛矿太阳能电池钙钛矿吸光层表面制绒方法，其特征在于，具体过程为：
将玻璃片用乙醇进行超声清洗，然后用耐酸碱胶带保护其一面，将配制好的修饰液放到塑料烧杯中，将保护了一面的玻璃片放入烧杯中进行修饰，利用修饰液，将玻璃片表面修饰成织态结构，制备得到具有织态结构的玻璃片，将玻璃片具有表面织态结构的一面压在钙钛矿太阳电池中的钙钛矿吸光层上，进行压制，使钙钛矿太阳电池的钙钛矿吸光层表面产生绒面结构，即完成钙钛矿太阳能电池钙钛矿吸光层表面制绒。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃片用乙醇超声清洗0.5-1.5小时，然后用氮气枪将玻璃片吹干。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述修饰液为氢氟酸溶液，质量浓度为2-10％，修饰时间为15-50分钟。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，玻璃片表面经修饰液修饰完成后，取出用去离子水清洗3-5次，每次15-30分钟，之后用氮气枪吹干。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将玻璃片具有表面织态结构的一面压在钙钛矿太阳电池中的钙钛矿吸光层上，使用层压机，层压机抽真空至1×10-8Pa-1×10-6Pa，在室温下压制15-30分钟，使钙钛矿太阳电池的钙钛矿吸光层表面产生绒面结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911267842.2A CN112952006B (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种钙钛矿太阳能电池钙钛矿吸光层表面制绒方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911267842.2A CN112952006B (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种钙钛矿太阳能电池钙钛矿吸光层表面制绒方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112952006A true CN112952006A (zh) | 2021-06-11 |
| CN112952006B CN112952006B (zh) | 2024-03-12 |
Family
ID=76234043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911267842.2A Active CN112952006B (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种钙钛矿太阳能电池钙钛矿吸光层表面制绒方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112952006B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120298198A1 (en) * | 2010-02-10 | 2012-11-29 | Van Krevel Joost Willem Hendrik | Layered System for Producing a Solar Cell on a Metal Substrate, Method for Producing Said Layered System |
| CN103972324A (zh) * | 2013-02-01 | 2014-08-06 | 上海交通大学 | 基于纳米压印的硅薄膜太阳电池表面陷光结构制备方法 |
| CN107681055A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-02-09 | 成都赛伦斯环保科技有限公司 | 一种abo3型钙钛矿基薄膜太阳能电池 |
| CN108987587A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-12-11 | 黄河水电光伏产业技术有限公司 | 一种具有陷光结构的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
| CN109037397A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-12-18 | 南开大学 | 一种减反射膜的制备方法及叠层太阳电池 |
-
2019
- 2019-12-11 CN CN201911267842.2A patent/CN112952006B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120298198A1 (en) * | 2010-02-10 | 2012-11-29 | Van Krevel Joost Willem Hendrik | Layered System for Producing a Solar Cell on a Metal Substrate, Method for Producing Said Layered System |
| CN103972324A (zh) * | 2013-02-01 | 2014-08-06 | 上海交通大学 | 基于纳米压印的硅薄膜太阳电池表面陷光结构制备方法 |
| CN107681055A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-02-09 | 成都赛伦斯环保科技有限公司 | 一种abo3型钙钛矿基薄膜太阳能电池 |
| CN108987587A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-12-11 | 黄河水电光伏产业技术有限公司 | 一种具有陷光结构的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
| CN109037397A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-12-18 | 南开大学 | 一种减反射膜的制备方法及叠层太阳电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112952006B (zh) | 2024-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Duttagupta et al. | Optimised antireflection coatings using silicon nitride on textured silicon surfaces based on measurements and multidimensional modelling | |
| CN102169923B (zh) | 钝化n型硅太阳能电池的p型掺杂层的方法及电池结构 | |
| CN102938431B (zh) | 一种太阳电池的硅片清洗制绒方法 | |
| CN103337560B (zh) | 用于太阳能电池的三维硅纳米结构的制备方法 | |
| Lien et al. | Optimization of textured structure on crystalline silicon wafer for heterojunction solar cell | |
| CN101771095B (zh) | 太阳能电池 | |
| CN102593268B (zh) | 采用绒面光滑圆整技术的异质结太阳电池清洗制绒方法 | |
| CN101599514A (zh) | 一种绒面单晶硅太阳能电池及其制备方法和制备系统 | |
| CN103647000B (zh) | 一种晶体硅太阳电池表面织构化工艺 | |
| CN102104085B (zh) | 一种具有减反射膜的大面积硅基薄膜太阳电池及其制备方法 | |
| CN103178156A (zh) | 一种薄膜太阳能电池陷光结构玻璃的制备及其应用 | |
| CN102064223A (zh) | 一种太阳能电池组件盖板玻璃及太阳能电池组件 | |
| CN103117330B (zh) | 一种太阳能电池的制备方法 | |
| CN107393818B (zh) | 一种多晶硅太阳能电池的酸碱二次制绒方法及其多晶硅 | |
| CN102332499A (zh) | 一种利用微颗粒制备双结构绒面透明电极的方法 | |
| CN103050573B (zh) | 一种背钝化电池的制备方法 | |
| El-Amin | Use of etching to improve efficiency of the multicrystalline silicon solar cell by using an acidic solution | |
| CN205959994U (zh) | 一种单面抛光的异质结太阳能电池 | |
| CN103643289B (zh) | 基于化学刻蚀的单晶硅表面结构及其制备及应用 | |
| CN112952006A (zh) | 一种钙钛矿太阳能电池钙钛矿吸光层表面制绒方法 | |
| CN203690312U (zh) | 减反射膜及具有该减反射膜的太阳能电池片 | |
| CN105839192A (zh) | 预处理硅片湿法制绒的方法 | |
| CN102185028B (zh) | 一种p型超大晶粒多晶硅太阳电池表面织构的制造方法 | |
| CN201853724U (zh) | 一种太阳能电池组件 | |
| CN201904345U (zh) | 一种新型太阳能电池组件盖板玻璃及太阳能电池组件 |
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 | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20210611 Assignee: CHINA NATIONAL NUCLEAR POWER Co.,Ltd. Assignor: DALIAN INSTITUTE OF CHEMICAL PHYSICS, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Contract record no.: X2023210000071 Denomination of invention: A Surface Preparation Method for Perovskite Absorbing Layer of Perovskite Solar Cells License type: Exclusive License Record date: 20230808 |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |