[发明专利]一种硅基有机无机杂化太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种硅基有机无机杂化太阳能电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)提供一N型单晶硅基底，在所述N型单晶硅基底的上表面制备硅线阵列，所述硅线阵列中的硅线的长度为2-5微米，所述硅线的直径为600-900纳米，相邻硅纳米线的间距为1-2微米；

2)接着对所述N型单晶硅基底进行钝化处理；

3)第一Spiro-OMeTAD层的制备：在压强为1.0×10⁵Pa的密闭空腔内，将步骤2得到的所述N型单晶硅基底上滴涂第一Spiro-OMeTAD溶液，并静置1-2分钟，在静置的过程中将密闭空腔内的压强从1.0×10⁵Pa逐渐升至1.3×10⁵Pa，接着在压强为1.3×10⁵Pa条件下旋涂60-90秒，然后进行第一次退火处理，形成第一Spiro-OMeTAD层；

4)第二Spiro-OMeTAD层的制备：在压强为1.3×10⁵Pa的密闭空腔内，将步骤3得到的所述N型单晶硅基底上滴涂第二Spiro-OMeTAD溶液，并静置1-2分钟，在静置的过程中将密闭空腔内的压强从1.3×10⁵Pa逐渐升至1.6×10⁵Pa，接着在压强为1.6×10⁵Pa条件下旋涂60-90秒，然后进行第二次退火处理，形成第二Spiro-OMeTAD层；

5)第一PEDOT:PSS层的制备：在压强为1.0×10⁵Pa的密闭空腔内，将步骤4得到的所述N型单晶硅基底上滴涂PEDOT:PSS溶液，并静置1-2分钟，在静置的过程中将密闭空腔内的压强从1.0×10⁵Pa逐渐升至1.5×10⁵Pa，接着在压强为1.5×10⁵Pa条件下旋涂60-90秒，然后进行第三次退火处理，形成第一PEDOT:PSS层；

6)在步骤5得到的所述N型单晶硅基底上制备正面电极；

7)在步骤6得到的所述N型单晶硅基底的背面蒸镀氟化锂层；

8)在步骤7得到的所述N型单晶硅基底的背面制备背面电极。

2.根据权利要求1所述的硅基有机无机杂化太阳能电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤1中，在所述N型单晶硅基底的上表面通过湿法刻蚀或者干法刻蚀制备所述硅线阵列。

3.根据权利要求1所述的硅基有机无机杂化太阳能电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤2)中，对所述N型单晶硅基底进行钝化处理的具体步骤为：将所述N型单晶硅基底在HF中浸泡3-10分钟，然后将氢化的所述N型单晶硅基底进行氯化处理，使得硅-氢键变为硅-氯键，然后对所述N型单晶硅基底进行甲基化处理，使得硅-氯键变为硅碳键，以钝化所述N型单晶硅基底。

4.根据权利要求1所述的硅基有机无机杂化太阳能电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤3)中，第一Spiro-OMeTAD溶液中Spiro-OMeTAD的浓度为10-20mg/ml，旋涂所述第一Spiro-OMeTAD溶液的转速为2000-3000转/分钟，所述第一次退火处理的具体步骤为：在压强为1.3×10⁵Pa条件下，在80-90℃的条件下热处理10-15分钟。

5.根据权利要求1所述的硅基有机无机杂化太阳能电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤4)中，第二Spiro-OMeTAD溶液中Spiro-OMeTAD的浓度为5-10mg/ml，旋涂所述第二Spiro-OMeTAD溶液的转速为3000-4000转/分钟，所述第二次退火处理的具体步骤为：在压强为1.6×10⁵Pa条件下，在85-95℃的条件下热处理15-20分钟。

6.根据权利要求1所述的硅基有机无机杂化太阳能电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤5)中，旋涂所述PEDOT:PSS溶液的转速为2500-3500转/分钟，所述第三次退火处理的具体步骤为：在压强为1.5×10⁵Pa条件下，在120-140℃的条件下热处理20-30分钟。