[发明专利]能提高光电转换效率的硅纳米柱太阳能电池及其制造方法

摘要

本发明属于太阳能电池技术领域，具体为一种能提高光电转换效率的硅纳米柱太阳能电池及其制造方法。本发明在硅纳米柱太阳能电池衬底端表面加入纳米尺寸金属铝圆柱体颗粒，通过引入局域表面等离激元共振效应，提升太阳能电池吸收率，从而提高硅纳米柱太阳能电池的光电转换效率。金属铝的使用，相对于常用贵金属（如金、银），可大幅降低生产成本，同时得到更好的吸收增强效果。

主权项

一种能提高光电转换效率的硅纳米柱太阳能电池的制造方法，其特征在于：在硅纳米柱太阳能电池纳米柱底端周围加入纳米尺寸的金属铝圆柱体颗粒，通过引入局域表面等离激元共振效应，增强电池对太阳光的吸收率，从而提升太阳能电池的光电转换效率；具体步骤为：（1）、使用制造薄膜太阳能电池常用的非晶硅或微晶硅衬底，该衬底厚度为1.5—2.5um，已掺杂形成p‑n结，并已淀积背电极；（2）、在n型硅一侧上表面旋涂光刻胶，光刻胶用正胶；（3）、利用正胶曝光、显影，在硅表面形成圆柱状周期性阵列的图形；（4）、利用反应离子刻蚀技术刻蚀没有光刻胶覆盖的硅衬底，深度为0.8—1.2um；（5）、去除剩余光刻胶，形成0.8—1.2um高的周期性硅纳米柱阵列；（6）、应用物理气相淀积技术淀积10‑200nm厚铝薄膜；（7）、利用电子束刻蚀技术在硅纳米柱底部周围形成密集分布的、半径为20‑60nm的金属铝颗粒；（8）、应用化学气象淀积技术将硅纳米柱之间的缝隙用二氧化硅填满；（9）、应用化学机械抛光技术将表面平整化，同时保证硅纳米柱顶端暴漏在外；（10）、应用物理气相淀积技术在平整表面淀积约氧化铟锡薄膜，作为表面透明电极。