[发明专利]太阳能电池及其制造方法

权利要求书

1.一种太阳能电池，包括阴极组件、阳极组件、用于将阴极组件和阳极组件组装在一起并形成密闭空间的密封剂、以及容纳在密闭空间中的电解质，其中阴极组件包括下透明导电基板、在下透明导电基板上形成的纳米氧化物半导体薄膜、以及在纳米氧化物半导体薄膜中的纳米颗粒表面上附着的染料，并且阳极组件包括上透明导电基板、以及在上透明导电基板上形成的阳极电极层，所述纳米氧化物半导体薄膜与所述阳极电极层相对设置并且与电解质接触，

其中，所述阳极组件还包括图案化而包括开口的CdTe层，所述阳极电极层位于所述CdTe层的开口内。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述纳米氧化物半导体薄膜包括第一纳米氧化物半导体层和位于第一纳米氧化物半导体层上的第二纳米氧化物半导体层，所述第二纳米氧化物半导体层与所述阳极电极层相对设置，所述第二纳米氧化物半导体层中的纳米颗粒的半径大于第一纳米氧化物半导体层中的纳米颗粒。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其中所述纳米氧化物半导体薄膜由选自TiO₂、ZnO，SnO₂，Nb₂O₅的一种组成。

4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其中所述纳米氧化物半导体薄膜的厚度为1.0-2.0μm。

5.根据权利要求1述的太阳能电池，其中所述纳米氧化物半导体薄膜中的纳米颗粒的半径为80-120nm。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述阳极电极层由选自铂、石墨烯中的一种组成。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述阳极电极层的厚度为0.2-0.5μm。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述CdTe层为条状、栅格状。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述CdTe层中的开口为方形、矩形、圆形、六边形中的一种。

10.一种制造太阳能电池的方法，包括以下步骤：

a)形成阴极组件，所述阴极组件包括下透明导电基板、在下透明导电基板上形成的纳米氧化物半导体薄膜、以及在纳米氧化物半导体薄膜中的纳米颗粒表面上附着的染料；

b)形成阳极组件，所述阳极组件包括上透明导电基板、以及在上透明导电基板上形成的阳极电极层和CdTe层；以及

c)采用密封剂，将阳极组件和阴极组件组装在一起并形成密闭空间，在密闭空间内注入电解质，使得所述纳米氧化物半导体薄膜与所述阳极电极层相对设置并且与电解质接触，

其中，所述形成阳极组件的步骤b)包括在上透明导电基板上形成图案化而包括开口的CdTe层以及在开口内填充阳极电极层。

11.根据权利要求10所述的方法，其中形成图案化而包括开口的CdTe层的步骤包括：沉积CdTe层、对CdTe层进行平整、以及在CdTe层中蚀刻出开口。

12.根据权利要求10所述的方法，其中在沉积CdTe层的步骤中采用溅射、蒸发或电沉积来形成CdTe层。

13.根据权利要求10所述的方法，其中在开口内填充阳极电极层的步骤包括：采用与开口对准的遮挡掩模，从遮挡掩模的开口部分在CdTe层中的开口内沉积阳极电极层。

14.根据权利要求10所述的方法，其中在开口内填充阳极电极层的步骤包括：采用丝网印刷在CdTe层中的开口内形成阳极电极层。

15.根据权利要求10所述的方法，其中形成阴极组件的步骤包括在下透明导电基板上形成第一纳米氧化物半导体层、以及在第一纳米氧化物半导体层上形成第二纳米氧化物半导体层作为所述纳米氧化物半导体薄膜，所述第二纳米氧化物半导体层中的纳米颗粒的半径大于第一纳米氧化物半导体层中的纳米颗粒。

16.根据权利要求15所述的方法，其中形成第一纳米氧化物半导体层的步骤包括采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO₂浆料；将纳米TiO₂浆料印刷在透明导电基板上；以及烘干。