[发明专利]混合太阳能电池及其制备方法、空穴输运层形成方法有效
申请号: | 201410337868.0 | 申请日: | 2014-07-16 |
公开(公告)号: | CN104078567A | 公开(公告)日: | 2014-10-01 |
发明(设计)人: | 杨丽霞;刘尧平;王燕;陈伟;梁会力;梅增霞;杜小龙 | 申请(专利权)人: | 中国科学院物理研究所 |
主分类号: | H01L51/48 | 分类号: | H01L51/48;H01L51/42;H01L51/44 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 曹玲柱 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 混合 太阳能电池 及其 制备 方法 空穴 输运 形成 | ||
1.一种混合太阳能电池的空穴输运层形成方法,其特征在于,包括:
步骤A:对硅衬底的正面进行制绒处理,形成金字塔结构界面;
步骤B:将具有金字塔结构界面的硅衬底在氢氟酸和硝酸混合溶液中进行各向同性刻蚀,以圆滑化金字塔结构的底部;以及
步骤E,在硅衬底正面的金字塔结构界面上匀胶旋涂共轭聚合物,对该共轭聚合物进行退火处理形成p型空穴输运层。
2.根据权利要求1所述的空穴输运层形成方法,其特征在于,所述步骤B氢氟酸和硝酸混合溶液中,氢氟酸的摩尔浓度为0.5-2mol/L,硝酸的摩尔浓度为2-10mol/L。
3.根据权利要求2所述的空穴输运层形成方法,其特征在于,所述各向同性刻蚀的温度介于20℃~30℃之间,处理时间介于1min~10min之间。
4.根据权利要求1所述的空穴输运层形成方法,其特征在于,所述步骤B和步骤E之间还包括:
步骤C:将各向同性刻蚀后的硅衬底在碱溶液中进行刻蚀,去除各向同性刻蚀后形成的纳米多孔层;
5.根据权利要求4所述的空穴输运层形成方法,其特征在于,所述步骤C中,所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或四甲基氢氧化铵溶液,溶液的OH根离子的摩尔浓度介于1-5mol/L之间。
6.根据权利要求4所述的空穴输运层形成方法,其特征在于,所述碱溶液的温度介于20℃~50℃之间,处理时间介于5s~300s之间。
7.根据权利要求4所述的空穴输运层形成方法,其特征在于,所述步骤C和步骤E之间还包括:
步骤D,将去除纳米多孔层的硅衬底在氢氟酸溶液中进行刻蚀,去除在金字塔结构表面形成的自然氧化层;
8.根据权利要求7所述的空穴输运层形成方法,其特征在于,所述步骤D中氢氟酸溶液的摩尔浓度介于1-5mol/L之间,处理时间介于10s~300s之间,处理温度介于20℃~30℃之间。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的空穴输运层形成方法,其特征在于,所述步骤A中,硅衬底为(100)晶向的硅衬底,对硅衬底的正面进行制绒处理的方法为湿法刻蚀法或干法刻蚀法。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的空穴输运层形成方法,其特征在于,所述步骤D中,所述共轭聚合物为以下群组中的一种:聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)、聚(3-辛基噻吩)(P3HT)、聚对苯乙烯撑(PPV);
11.一种混合太阳能电池的制备方法,其特征在于,除权利要求1至8中任一项所述的空穴输运层形成方法之外;
所述步骤E之前还包括:在硅衬底的背面制备负电极,与硅衬底形成欧姆接触;
所述步骤E之后还包括:在p型空穴输运层上制备正电极,从而制备出混合太阳能电池。
12.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于:
所述负电极为铝电极、钛/钯/银电极或镓铟合金电极,其厚度介于50~150nm之间;
所述正电极为银栅电极或金栅电极,其厚度介于50~150nm之间。
13.一种混合太阳能电池,其特征在于,采用权利要求11所述的制备方法制备。
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