[发明专利]具有亚带隙红外响应的宽谱晶硅太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种具有亚带隙红外响应的宽谱晶硅太阳电池的制备方法，所述宽谱晶硅太阳电池，其特征在于，包括上、下两个部分：上半部分为透明导电电极ITO、由黑硅与钝化层组成的常规PN结，下半部分为由N型黑硅与金属纳米颗粒制成的具有亚带隙红外光伏响应的肖特基电池、背电极Al；上、下两部分之间由透明导电胶PEDOT:PSS连接；其中，ITO和Al作为电池的负极，中间的导电胶PEDOT:PSS作为电池的正极，上下电池呈并联叠层结构；其特征在于，制备的具体步骤如下：

（一）具有亚带隙红外光伏响应的肖特基电池制备：

（1）以N型硅为基底，厚度为100~200μm，电阻率1~5Ω·cm，经过RCA标准清洗与氢氟酸清洗；

（2）在N型硅的两面镀银，厚度2~5nm，镀银速率为0.05~0.15nm/s；

（3）将已镀银的N型硅放入腐蚀液中腐蚀3~5分钟，制备得黑硅；

（4）在N型黑硅的一面通过磁控溅射镀铂，厚度2~20nm，然后在氮气的气氛中进行高温退火处理, 退火温度为900~1000℃，退火时间为25~35分钟；

（5）在正面电子束蒸镀ITO，厚度60~100nm，背面热蒸发镀铝AL电极，厚度1~2μm；

（二）常规PN结电池的制备：

（1）取常规PN结，厚度150~500μm，经过酒精超声清洗与氢氟酸清洗；

（2）在常规PN结的两面镀银，厚度2~5nm，镀银速率为0.05~0.15nm/s；

（3）将已镀银的常规PN结放入腐蚀液中腐蚀3~5分钟；

（4）在PN结的正面，电子束蒸镀钝化层SiO₂以及ITO，钝化层厚度10~60nm，ITO厚度60~100nm；

（5）在PN结的背面，电子束蒸镀钝化层Al₂O₃以及ITO，钝化层厚度10~30nm，ITO厚度40~80nm；

（三）上下电池的连接

使用透明导电胶PEDOT:PSS将常规PN结电池背面的ITO与肖特基电池正面的ITO粘连在一起，引出电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述腐蚀液由去离子水、双氧水、氢氟酸组成，三者体积比为（8-12）:（4-6）:1。

3.一种如权利要求1所述制备方法制备得到的具有亚带隙红外响应的宽谱晶硅太阳电池。