[发明专利]一种硅基太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明涉及一种硅基太阳能电池及其制备方法，属于太阳能电池技术领域。该硅基太阳能电池的制备方法包括：n型硅片的清洗；n型硅片的表面钝化处理；第一PEDOT:PSS层的制备；第二PEDOT:PSS层的制备；第三PEDOT:PSS层的制备；第四PEDOT:PSS层的制备；第五PEDOT:PSS层的制备；正面电极的制备；背面电极的制备。所述硅基太阳能电池的光电转换效率高达12.4％。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种硅基太阳能电池及其制备方法。

背景技术

硅基太阳能电池主要包括单晶硅太阳电池、非晶硅薄膜太阳电池、多晶硅薄膜太阳电池以及有机无机杂化太阳能电池。其中有机无机杂化太阳能电池中的典型代表为Si/PEDOT:PSS杂化太阳能电池，在常规的Si/PEDOT:PSS杂化太阳能电池的制备过程中，通常为在硅基底上简单旋涂PEDOT:PSS溶液并进行退火以形成PEDOT:PSS层，而现有方法制备的PEDOT:PSS层致密性较差，进而导致Si/PEDOT:PSS杂化太阳能电池的光电转换效率较差。如何设计一种新型的Si/PEDOT:PSS杂化太阳能电池的制备工艺，以提高其光电转换效率，是业界亟待解决的问题

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种硅基太阳能电池及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提出的一种硅基太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：1)对n型硅片进行清洗；2)对n型硅片进行表面钝化处理；3)第一PEDOT:PSS层的制备：在步骤2得到的n型硅片的正面旋涂浓度为15-18mg/ml的PEDOT:PSS溶液，其中，转速为1500-1900转/分钟，然后进行退火处理，形成第一PEDOT:PSS层；4)第二PEDOT:PSS层的制备：在步骤3得到的n型硅片的正面旋涂浓度为12-14mg/ml的PEDOT:PSS溶液，其中，转速为2000-2400转/分钟，然后进行退火处理，形成第二PEDOT:PSS层；5)第三PEDOT:PSS层的制备：在步骤4得到的n型硅片的正面旋涂浓度为9-11mg/ml的PEDOT:PSS溶液，其中，转速为3000-3400转/分钟，然后进行退火处理，形成第三PEDOT:PSS层；6)第四PEDOT:PSS层的制备：在步骤5得到的n型硅片的正面旋涂浓度为6-8mg/ml的PEDOT:PSS溶液，其中，转速为3500-3900转/分钟，然后进行退火处理，形成第四PEDOT:PSS层；7)第五PEDOT:PSS层的制备：在步骤6得到的n型硅片的正面旋涂浓度为3-5mg/ml的PEDOT:PSS溶液，其中，转速为4000-4500转/分钟，然后进行退火处理，形成第五PEDOT:PSS层；8)制备正面电极；9)制备背面电极。

作为优选，在所述步骤1中，对n型硅片进行清洗的工序包括：将n型硅片依次在丙酮、乙醇、去离子水中进行超声清洗，然后利用HF溶液去除所述n型硅片表面的氧化硅层。

作为优选，在所述步骤2中，对n型硅片进行表面钝化处理的工序包括：将步骤1得到的n型硅片浸入硫化钠的乙二醇溶液中，进行电镀硫化处理，以得到硫化钝化层。

作为优选，所述步骤3中的旋涂时间为1-2分钟，所述步骤4中的旋涂时间为2-3分钟，所述步骤5中的旋涂时间为3-4分钟，所述步骤6中的旋涂时间为4-5分钟，所述步骤7中的旋涂时间为5-6分钟。

作为优选，在所述步骤3-6中的退火处理的气氛为氮气或氩气，退火温度为110-120℃，退火时间为3-5分钟。

作为优选，在所述步骤7中的退火处理的气氛为氮气或氩气，退火温度为110-120℃，退火时间为10-15分钟。

作为优选，在所述步骤8中，制备正面电极的工序包括：利用蒸镀法或磁控溅射法，在所述第五PEDOT:PSS层正面形成厚度为80-150纳米的金属栅电极，所述金属栅电极的材质优选为银、铜、铝、钛、钯中的一种或多种。