[发明专利]一种硅光伏电池及其制备方法

摘要

本发明涉及一种硅光伏电池及其制备方法，所述硅光伏电池的制备方法包括：n型硅片表面硅纳米线阵列的制备；将含有绝缘纳米颗粒和Spiro‑OMeTAD的氯苯溶液通过旋涂法旋涂于n型硅片上，并进行退火处理；接着将PEDOT:PSS溶液旋涂于n型硅片上，并进行退火处理，正面电极的制备；n型硅片背面8‑羟基喹啉‑锂/氟化锂复合界面层的制备；背面铝电极的制备。通过旋涂含有绝缘纳米颗粒和Spiro‑OMeTAD的氯苯溶液，在形成Spiro‑OMeTAD层的同时，绝缘纳米颗粒将沉积于n型硅片表面，有效减少n型硅片表面的缺陷态，降低硅光伏电池的表面复合速率，进而提高太阳能电池的光电转换效率。

主权项

1.一种硅光伏电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)n型硅片表面硅纳米线阵列的制备；

(2)将含有绝缘纳米颗粒和Spiro‑OMeTAD的氯苯溶液通过旋涂法旋涂于所述n型硅片的所述硅纳米线阵列上，并进行退火处理；

(3)PEDOT:PSS层的制备：在步骤(2)得到的n型硅片的正面旋涂PEDOT:PSS溶液，并进行退火处理；

(4)正面电极的制备；

(5)n型硅片背面8‑羟基喹啉‑锂/氟化锂复合界面层的制备；

(6)背面铝电极的制备。

2.根据权利要求1所述的硅光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)中通过湿法刻蚀或干法刻蚀在n型硅片表面形成硅纳米线阵列，接着浸入氢氟酸溶液中去除硅纳米线表面的自然氧化层。

3.根据权利要求1所述的硅光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，所述氯苯溶液中绝缘纳米颗粒的浓度为0.2‑0.8mg/ml，Spiro‑OMeTAD的浓度为20‑30mg/ml，旋涂的具体工艺为：在2000‑3000转/每分钟的条件下旋涂1‑2分钟，接着在4000‑6000转/每分钟的条件下旋涂3‑5分钟。

4.根据权利要求3所述的硅光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，所述绝缘纳米颗粒为二氧化硅纳米颗粒、氮化硅纳米颗粒或氧化铝纳米颗粒中的一种。

5.根据权利要求3所述的硅光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，PEDOT:PSS溶液中PEDOT:PSS的浓度为10‑15mg/ml，旋涂的具体工艺为：在2000‑2500转/每分钟的条件下旋涂1‑3分钟。

6.根据权利要求1所述的硅光伏电池的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的退火处理的退火温度为100‑120℃以及退火时间为5‑15分钟；所述步骤(3)中的退火处理的退火温度为120‑130℃，退火时间15‑25分钟。

7.根据权利要求1所述的硅光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤(5)中，采用真空蒸镀法在所述n型硅片背面蒸镀氟化锂，真空蒸镀法制备氟化锂的速率为1‑3埃米/秒以及时间为2‑8秒，接着采用真空蒸镀法在所述n型硅片背面蒸镀8‑羟基喹啉‑锂，真空蒸镀法制备8‑羟基喹啉‑锂的速率为1‑4埃米/秒以及时间为2‑10秒。

8.根据权利要求1所述的硅光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤(4)中，通过真空蒸镀法形成所述正面电极，所述正面电极为银栅电极，所述正面电极的厚度为150‑250纳米，在所述步骤(6)中，通过真空蒸镀法形成所述背面铝电极，所述背面铝电极的厚度为200‑400纳米。

9.一种硅光伏电池，其特征在于，采用权利要求1‑8任一项所述的方法制备形成的。