[发明专利]一种纳米阵列结构太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米阵列结构太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括：

一背电极；

一用于对太阳光反射和吸收的纳米阵列结构；

一作为所述背电极和所述纳米阵列结构载体的衬底；

一用于提高太阳光吸收率的吸光层；

一用于增强光散射的填充层；

一上电极；

一抗反射涂层；

所述衬底两侧分别设置所述纳米阵列结构和所述背电极；所述上电极设置在所述纳米阵列结构上方，所述抗反射涂层面设置在所述上电极面向所述纳米阵列结构一侧；所述吸光层设置在所述纳米阵列结构表面；所述填充层设置在所述纳米阵列结构的空隙中；

所述纳米阵列结构是直接在衬底上通过干法刻蚀得到的；

所述纳米阵列结构为纳米柱的阵列结构；在所述纳米阵列顶部设计一顶部结构；

令a为所述顶部结构的上表面周长，b为所述纳米柱的周长，0≤a/b≤1；

所述纳米柱的直径为10nm-10μm；

所述纳米柱的高度为100nm-10μm；

所述纳米柱的周期为100nm-10μm；

所述吸光层为宽禁带氮化物半导体。

2.根据权利要求1所述的一种纳米阵列结构太阳能电池，其特征在于，所述背电极材料为金属材料。

3.根据权利要求1所述的一种纳米阵列结构太阳能电池，其特征在于，所述抗反射涂层材料为透明导电材料，厚度为5nm-150nm。

4.根据权利要求1所述的一种纳米阵列结构太阳能电池，其特征在于，所述纳米柱的结构为圆柱和/或棱柱。

5.一种如权利要求1～4任一项所述的纳米阵列结构太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：

步骤1，清洗衬底并吹干；

步骤2，溅射背电极：在所述衬底一面溅射一层金属材料，该层金属材料即为所述背电极；

步骤3，制备纳米阵列结构：将经步骤2中溅射后的所述衬底的另一面进行光刻处理，得到所述纳米阵列结构；

步骤4，设计所述纳米阵列结构的纳米柱顶部结构：对所述纳米阵列结构进行第二次光刻处理，得到所述顶部结构；

步骤5，清洗所述纳米阵列结构；

步骤6，沉积吸光层：在真空和恒温的条件下，在步骤5中清洗好的所述纳米阵列结构表面沉积，得到所述吸光层；

步骤7，填充填充层：在所处填充层中填充增强纳米散射的物质，得到具有背电极、衬底、纳米阵列结构和吸光层的半成型结构；

步骤8，封装：将一面附有抗反射涂层的上电极与步骤7得到的所述半成型结构进行封装，得到所述太阳能电池。