[发明专利]结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池，其特征在于，包括：

表面具有纳米柱结构的硅衬底；

腐蚀该硅衬底的纳米柱结构形成的纳米超小绒面结构；

对该具有纳米超小绒面结构的硅衬底进行扩散、清洗和刻边形成的PN结；

在该硅衬底具有纳米超小绒面结构的表面形成的钝化层；

在该钝化层上形成的叠层钝化层；

在该叠层钝化层形成的氧化锌纳米线阵列；

形成于该氧化锌纳米线阵列上的前电极；以及

形成于该硅衬底背面的背电极。

2.根据权利要求1所述的结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池，其特征在于，所述硅衬底为单晶或多晶硅衬底，掺杂类型为P型或者N型。

3.根据权利要求1所述的结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池，其特征在于，所述纳米超小绒面结构为尺寸在20～2000nm，长度在0.01～4μm的纳米结构的减反绒面层。

4.根据权利要求1所述的结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池，其特征在于，所述PN结的结深为200～600nm。

5.根据权利要求1所述的结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池，其特征在于，所述钝化层为氧化硅，厚度为5～20nm。

6.根据权利要求1所述的结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池，其特征在于，所述叠层钝化层为氮化硅钝化层，厚度为20～100nm。

7.根据权利要求1所述的结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池，其特征在于，所述氧化锌纳米线阵列，其中氧化锌纳米线直径为10～100nm，长度为0.1～10μm。

8.根据权利要求1所述的结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池，其特征在于，所述前电极是丝网印刷在硅衬底正面的银浆料，所述背电极是丝网印刷在硅衬底背面的铝浆料，该前电极及背电极是经过高温烧结，形成欧姆接触。

9.一种制备权利要求1至8中任一项所述结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池的方法，其特征在于，包括：

清洗硅衬底；

在硅衬底的一面湿法腐蚀或者干法刻蚀形成纳米超小绒面结构；

清洗，去除杂质和缺陷；

对该具有纳米超小绒面结构的硅衬底进行扩散、清洗和刻边，形成PN结；

对具有纳米超小绒面结构的硅衬底表面进行热氧化形成氧化硅钝化层，并在氧化硅钝化层沉积氮化硅钝化层进行叠层钝化形成叠层钝化层；

在该叠层钝化层生长氧化锌纳米线形成氧化锌纳米线阵列；以及

采用丝网印刷来完成前后电极的制作，并烧结完成电池制备。

10.根据权利要求9所述的制备结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池的方法，其特征在于，所述清洗硅衬底的步骤中，是将硅衬底放入浓H₂SO₄和H₂O₂的混合溶液煮沸，再置入HF溶液，最后用去离子水清洗。

11.根据权利要求9所述的制备结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池的方法，其特征在于，所述在硅衬底的一面湿法腐蚀或者干法刻蚀形成纳米超小绒面结构的步骤中，所述湿法腐蚀为金属诱导化学腐蚀方法，腐蚀时间为2分钟～60分钟；所述干法刻蚀采用反应离子刻蚀。

12.根据权利要求9所述的制备结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池的方法，其特征在于，所述清洗，去除杂质和缺陷的步骤中，所述清洗是将硅衬底置于硝酸中清洗，时间为0.1小时～3小时，再放入酸性溶液中腐蚀0.2分钟-50分钟，然后用去离子水清洗。

13.根据权利要求9所述的制备结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池的方法，其特征在于，所述对该具有纳米超小绒面结构的硅衬底进行扩散、清洗和刻边，形成PN结的步骤中，所述扩散为n型或p型扩散，对P型衬底采用n型扩散，对N型衬底采用p型扩散。

14.根据权利要求13所述的制备结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池的方法，其特征在于，所述n型扩散为磷源扩散，所述p型扩散为硼源扩散或铝推进。