[发明专利]一种Pd‑MoS2异质结光伏太阳能电池器件及其制备方法

权利要求书

1.一种Pd-MoS₂异质结光伏太阳能电池器件，其特征在于，为层状结构，由上至下依次包括Pd金属前电极、Pd-MoS₂薄膜层、第一SiO₂绝缘缓冲层、Si单晶基片、第二SiO₂绝缘缓冲层和金属In背电极；其中：

所述Si单晶基片是单面抛光，晶面取向为(100)面、导电类型为n型；

所述第一SiO₂绝缘缓冲层和第二SiO₂绝缘缓冲层的厚度均为1-3nm；

所述Pd-MoS₂薄膜层、Pd金属前电极和金属In背电极的厚度分别为10-30nm、30-40nm、0.2mm；

上述Pd-MoS₂薄膜层中，Pd与MoS₂的摩尔比为0.5-5︰95-99.5。

2.根据权利要求1所述的Pd-MoS₂异质结光伏太阳能电池器件，其特征在于，所述第一SiO₂绝缘缓冲层和第二SiO₂绝缘缓冲层是采用过氧化氢热氧化方法，分别对Si单晶基片的上、下两个表面进行氧化制得的；

所述Pd-MoS₂薄膜层是采用直流磁控溅射方法沉积于所述第一SiO₂缓冲层表面上的；

所述金属In背电极是通过热熔法固结在所述第二SiO₂绝缘缓冲层上的。

3.一种如权利要求1所述的Pd-MoS₂异质结光伏太阳能电池器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，Pd-MoS₂靶材制备步骤

按摩尔份数，分别取纯度为99.99％以上的Pd金属颗粒0.5-5份、纯度为99.9％以上的MoS₂颗粒95-99.5份，共混后入球磨机粉磨至粒径为500-800目的粉体；

将粉磨制得的粉体，装入压片机模具，置于压片机上，压力机的压力为20-25MPa、压制时间为1小时，压制成厚度3-5mm，直径60mm的圆柱状靶材；

第二步，硅基片表面钝化步骤

选取电阻率为1-10Ω·cm、晶面取向为(100)面n型Si单晶基片，依次在酒精、丙酮和去离子水中超声清洗180s；

取出并置于体积百分比浓度为4％的氢氟酸溶液中超声清洗60s；取出并用氮气吹干；

然后，将吹干后的Si单晶基片放入盛有体积分数为30％过氧化氢溶液的烧杯中，将烧杯放入水浴锅中，在95℃条件下水浴加热20min，以进行表面钝化；

取出，置于去离子水中清洗一分钟；取出并用高纯氮气吹干，即完成Si单晶基片的表面钝化，制得具有SiO₂绝缘缓冲层的Si衬底；

第三步，Pd-MoS₂薄膜层表面沉积步骤

将钝化后的Si单晶基片衬底装入托盘、放入真空腔，并将真空腔抽为高真空，在氩气气体环境下，将Si单晶基片的温度调至第一温度380-400℃，氩气气压调至第一压力1-10Pa，采用直流磁控溅射技术，利用电离出的离子轰击Pd-MoS₂靶材，在所述第一SiO₂绝缘缓冲层的表面上，沉积一层Pd-MoS₂薄膜层；

第四步，Pd金属电极表面沉积步骤

将托盘更换至Pd靶材的正上方，将上述已经沉积有Pd-MoS₂薄膜层的的表面覆盖掩膜片，掩膜片中心具有面积为0.1cm²的孔；

将Si单晶基片的温度调至第二温度20-25℃，氩气气压调至第二压力3Pa，采用直流磁控溅射技术，在恒定的40W溅射功率条件下，利用电离出的离子轰击Pd靶材，在上述Pd-MoS₂薄膜层的表面上，再沉积一层Pd金属电极；

第五步，In背电极的制备步骤

取出表面沉积有Pd金属电极的Si单晶基片，通过锡焊方式将金属In焊接在所述第二SiO₂绝缘缓冲层上，形成In背电极，即得。