[发明专利]一种有机无机杂化太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明涉及一种有机无机杂化太阳能电池及其制备方法，用以提高有机无机杂化太阳能电池的光电转换效率。有机无机杂化太阳能电池的制作方法包括：硅基底的清洗；硅基底的表面钝化处理；硅纳米线/PEDOT:PSS复合膜的制备；PEDOT:PSS/银纳米线/黑磷烯复合导电层的制备；背面界面层的制备；正面银栅电极的制备；背面电极的制备。

主权项

一种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）硅基底的清洗：将n型硅片依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗10‑30分钟，并用氮气吹干，接着将吹干的n型硅片置于浓硫酸/双氧水混合溶液中，100‑120℃下热处理40‑60分钟，接着用去离子水冲洗n型硅片，最后利用氢氟酸去除所述n型硅片的表面的自然氧化硅层；（2）硅基底的表面钝化处理：将步骤1得到n型硅片用氮气吹干，然后浸入饱和五氯化磷的氯苯溶液中，在110℃下热处理40‑60分钟，接着将n型硅片从饱和五氯化磷的氯苯溶液中取出并依次在氯苯和四氢呋喃中清洗，接着将n型硅片放置于甲基氯化镁的四氢呋喃溶液中，以在n型硅片表面形成硅‑甲基钝化层；（3）硅纳米线/PEDOT:PSS复合膜的制备：在步骤2得到的n型硅片的正面旋涂含有n型硅纳米线的PEDOT:PSS溶液，转速为1000‑2000转/分钟，旋涂时间为2‑4分钟，然后置于氮气氛围中进行退火处理，退化温度为110‑120℃，退火时间为12‑20分钟，形成致密的硅纳米线/PEDOT:PSS复合膜；（4）PEDOT:PSS/银纳米线/黑磷烯复合导电层的制备：在硅纳米线/PEDOT:PSS复合膜表面旋涂含有银纳米线和黑磷烯的PEDOT:PSS溶液；转速为2000‑3000转/分钟，旋涂时间为2‑5分钟，然后置于氮气氛围中进行退火处理，退化温度为110‑120℃，退火时间为15‑20分钟，形成致密的PEDOT:PSS/银纳米线/黑磷烯复合导电层；（5）背面界面层的制备：在所述n型硅片背面旋涂碳酸铯溶液，接着旋涂氧化锌纳米颗粒悬浮液，以形成碳酸铯/氧化锌纳米颗粒复合背面界面层；（6）正面银栅电极的制备：在真空环境下利用热蒸镀法，在n型硅片正面蒸镀正面银栅电极；（7）背面电极的制备：在真空环境下利用热蒸镀法，在n型硅片背面蒸镀背面铝电极。