[發(fā)明專利]基于碳納米管增效的太陽(yáng)電池制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010116107.4
• 申請(qǐng)日: 2010-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN101794841A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張亞非;王艷芳;魏浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;H01L31/20;H01L31/042
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域的制備方法，具體是一種基于碳納米管增效的太陽(yáng)電池制備方法。

背景技術(shù)

為了提高太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率，一方面，是太陽(yáng)電池的絨面制作及其減反射薄膜，用以增加電池的吸光量，進(jìn)而提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率；另一方面，是在太陽(yáng)電池絨面上制備鈍化層，用以降低硅片的表面復(fù)合和基區(qū)復(fù)合，提高電池的效率。光反射損失從未采取減反射和鈍化處理前的30％降到制作絨面和表面鈍化處理后的10％以下。

現(xiàn)有的電池結(jié)構(gòu)和表面處理技術(shù)還有很大發(fā)展空間，設(shè)計(jì)新型太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)為進(jìn)一步提高太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率提供了重要途徑。

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，Hatton?Ross?A在《J.Mater.Chem.》(材料化學(xué)雜志)，2008，18，pp.1183)上發(fā)表的“Carbon?Nanotubes：A?Multi-functional?Material?for?OrganicOptoelectronics(碳納米管：一種可用于有機(jī)光電器件的多功能材料)”，提出了碳納米管可以有效地提高有機(jī)光電器件的各種性能。若將碳納米管用于晶硅及各種薄膜太陽(yáng)電池領(lǐng)域有望進(jìn)一步提高太陽(yáng)電池的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種基于碳納米管增效的太陽(yáng)電池制備方法，通過將碳納米管分散吸附到太陽(yáng)電池正面鈍化層的上表面或下表面，與未分散吸附碳納米管的太陽(yáng)電池相比，太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率有大幅提高。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括以下步驟：

在制作好太陽(yáng)電池PN結(jié)后，將碳納米管分散吸附到太陽(yáng)電池表面。

所述太陽(yáng)電池表面是太陽(yáng)電池正面鈍化層的上表面或下表面；

所述分散吸附是指：采用化學(xué)修飾法、涂覆法、沉積法或自組裝法將碳納米管分散至太陽(yáng)電池表面；

所述碳納米管在太陽(yáng)電池表面的分布密度為5-50根/平方微米；

所述的分布密度是通過碳納米管溶液的濃度進(jìn)行調(diào)控，該碳納米管溶液的密度為0.1～1毫克/毫升。

所述太陽(yáng)電池為單晶硅太陽(yáng)電池、多晶硅太陽(yáng)電池、非晶硅薄膜太陽(yáng)電池或CIGS薄膜太陽(yáng)電池，其中的單晶硅太陽(yáng)電池及多晶硅太陽(yáng)電池采用常規(guī)工藝線方法制備，非晶硅太陽(yáng)電池及CIGS薄膜太陽(yáng)電池采用濺射方法制備。

所述碳納米管是單壁碳納米管或多壁碳納米管。

本發(fā)明將碳納米管分散吸附到太陽(yáng)電池表面，用以提高太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率，此方法適用各種太陽(yáng)電池。與未分散吸附碳納米管的太陽(yáng)電池相比，分散吸附了碳納米管的單晶硅太陽(yáng)電池和多晶硅太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率提高0.5～4.5％，非晶硅薄膜太陽(yáng)電池和CIGS薄膜太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率提高0.5～3.5％。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1結(jié)果示意圖；

圖中：1太陽(yáng)電池正面、2碳納米管、3鈍化層。

圖2為實(shí)施例5結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1太陽(yáng)電池正面、2碳納米管、3鈍化層。

圖3為實(shí)施例1得到的分散吸附了碳納米管的表面。

圖4為實(shí)施例2得到的分散吸附了碳納米管的表面。

圖5為實(shí)施例3得到的分散吸附了碳納米管的表面。

圖6為實(shí)施例4得到的分散吸附了碳納米管的表面。

圖7為實(shí)施例5得到的分散吸附了碳納米管的表面。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

在制作好PN結(jié)的太陽(yáng)電池正面1表面形成自組裝單分子膜層，碳納米管2分散吸附在太陽(yáng)電池正面1表面，然后制作鈍化層3。單晶硅及多晶硅太陽(yáng)電池采用常規(guī)工藝線方法制備，非晶硅及CIGS薄膜太陽(yáng)電池采用濺射方法制備。

實(shí)施例1

在制作好PN結(jié)的單晶硅太陽(yáng)電池正面1表面形成富集正電荷的自組裝單分子膜層，表面帶負(fù)電荷的碳納米管2由于分子間作用力分散吸附在1表面，然后制作鈍化層3，碳納米管溶液的密度為1毫克/毫升，碳納米管在表面1的分布密度為25～50根/平方微米，用以提高太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

經(jīng)過上述步驟，得到的在太陽(yáng)電池正面1鈍化層3下表面分散吸附有碳納米管2的太陽(yáng)電池如圖1所示；得到的碳納米管表面2如圖3所示。

實(shí)施例2