[发明专利]一种异质结薄膜太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种异质结薄膜太阳能电池，其特征在于，包括有导电基底，导电基底的一侧或两侧从贴近导电基底位置开始逐层复合有纳米铋颗粒、硫化铋薄膜、硫化锌薄膜或氧化锌薄膜、贵金属薄膜、透明绝缘层；导电基底的一端通过导线连接至外电路负载的一极，并通过绝缘处理与镀层分隔；贵金属薄膜通过导线连接至外电路负载的另一极，构成电流回路；

所述异质结薄膜太阳能电池的制备方法包括如下步骤：

1）导电基底依次经过稀酸、丙酮、无水乙醇、去离子水清洗，并真空干燥，然后将导线和导电基底的一端固定连接，并用透明绝缘胶包覆后真空干燥；

2）将步骤1）处理后的样品未包覆绝缘胶的一端放入电镀液中，电镀后在导电基底表面沉积纳米铋颗粒，形成金属铋薄膜，然后在去离子水中冲洗；

3）将步骤2）处理后的样品放在质量分数为20%～30%的双氧水中氧化40～60分钟后，用去离子水冲洗，晾干，然后将其放入有硫源的环境中硫化，在金属铋薄膜表面生成硫化铋薄膜；

4）将步骤3）处理后的样品浸渍在含锌的溶液中10～30秒，然后放入烘箱中热分解，在硫化铋薄膜表面形成氧化锌薄膜；

5）将步骤4）处理后的样品放在真空镀膜机中，在氧化锌薄膜表面溅射一层贵金属薄膜，然后用铜粉导电胶将导线和贵金属薄膜连接，最后用透明绝缘胶包覆太阳能电池，烘干，完成电池的组装。

2.如权利要求1所述的一种异质结薄膜太阳能电池，其特征在于，所述导电基底为Al、Zn、Co、Ni、Sn、Cu材质的金属片或金属箔，或镀有这些金属或其它导电材料的塑料、玻璃片、板。

3.如权利要求1所述的一种异质结薄膜太阳能电池，其特征在于，所述贵金属薄膜为Au、Ag、Ir、Pt、Pd的溅射膜。

4.如权利要求1所述的一种异质结薄膜太阳能电池，其特征在于，在所述的步骤4）中，将形成氧化锌薄膜后的样品冷却后，继续将其放入有硫源的环境中硫化，使氧化锌薄膜转化为硫化锌薄膜。

5.如权利要求1所述的一种异质结薄膜太阳能电池，其特征在于，步骤1）和步骤5）中，所述的透明绝缘胶为环氧树脂或聚酰亚胺树脂。

6.如权利要求1所述的一种异质结薄膜太阳能电池，其特征在于，步骤2）中，金属铋薄膜的制备方法为脉冲电镀方法，电镀液为饱和枸橼酸铋钾溶液，电镀方法为将函数信号发生器输出电压的正极与二极管的正极连接，使输出波形为半正弦的载波信号，峰值为8～10V，然后在二极管负极连接一块金属铋，将导电基底上的导线连接在函数信号发生器的负极，同时把金属铋和导电基底放入饱和的枸橼酸铋钾溶液中，电镀得到纳米铋薄膜。

7.如权利要求1或4所述的一种异质结薄膜太阳能电池，其特征在于，步骤3）和/或步骤4）中，硫化所用的硫源是含硫的溶液或者含硫的蒸气。

8.如权利要求1或4所述的一种异质结薄膜太阳能电池，其特征在于，步骤3）和/或步骤4）中，硫化所用的硫源是含硫的溶液，如硫代乙酰胺（TAA）、硫化铵、硫脲和硫化钠的溶液。

9.如权利要求1所述的一种异质结薄膜太阳能电池，其特征在于，步骤4）中，含锌的溶液为硝酸锌的酒精溶液，所述热分解的方法为将样品放在60℃的烘箱中保持30～60分钟。

10.如权利要求1所述的一种异质结薄膜太阳能电池，其特征在于，导电基底的两个面均浸入电镀液中进行电镀，在两面同时形成金属铋薄膜，然后在后续制备过程中在两面的金属铋薄膜基础上，继续同步且对称地依次复合硫化铋薄膜、硫化锌薄膜或氧化锌薄膜、贵金属薄膜和透明绝缘层。