[發明專利]一種彩色太陽能電池的制備方法

有效

• 申請號: 201010121456.5
• 申請日: 2010-03-05
• 公開（公告）號: CN102194918A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 趙楓
• 申請（專利權）人: 趙楓
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及太陽能光伏領域，特別是涉及一種彩色太陽能電池的制備方法。

背景技術

目前，太陽電池的種類繁多，主要包括三大類：硅系太陽電池、化合物半導體太陽電池和有機太陽電池，這些太陽電池的顏色一般是藍色或者黑色。晶體硅太陽電池由于在其表面沉積一層氮化硅薄膜作為減反射薄膜而顯示藍色，化合物半導體太陽電池和有機太陽電池一般都是黑色。太陽電池所顯示出來的顏色是因為其反射這種顏色的光線，常規的藍色太陽電池就是在電池表面采用等離子增強化學氣相沉積法(PECVD)沉積了一層厚度在75nm左右的氮化硅薄膜而顯示出藍色，薄膜的厚度不同，電池的顏色就會存在差異。因此，常規太陽電池片用于光伏建筑一體化時，色彩會比較單調，和許多建筑物搭配不相協調，在建筑物外觀設計中非常單一，影響了建筑物的美感。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種彩色太陽能電池的制備方法，可制備出具有多種顏色的彩色太陽能電池。

本發明是這樣實現的：

一種彩色太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：

(1)準備電子束蒸發源：選取氟化鎂顆粒和氧化釔顆粒，其中，氟化鎂顆粒大小為1mm～3mm，氟化鎂的純度大于99.995％，氧化釔顆粒大小為1mm～5mm，氧化釔純度大于99.995％；

(2)電池片襯底準備：選取晶體硅電池片，在千級潔凈室內對晶體硅電池片進行潔凈處理，將晶體硅電池片的正面電極進行掩模后裝入電子束蒸發設備的旋轉架；

(3)將氟化鎂顆粒和氧化釔顆粒分別裝入電子束蒸發設備的坩堝內，抽真空，啟動襯底加熱裝置；

(4)待襯底溫度和真空度達到設定值時，打開電子槍電源，對晶體硅電池片的表面進行蒸發鍍膜，形成彩色復合薄膜，制得彩色太陽能電池。

優選地，本發明所述步驟(3)中，抽真空時的壓力為3×10^-3Pa～5×10^-5Pa；加熱襯底時的設定溫度為50～300℃。

優選地，本發明所述步驟(4)中，鍍膜時先鍍一層氟化鎂薄膜，再鍍一層氧化釔薄膜，兩種薄膜依次交替沉積，薄膜沉積的層數分別為3層或5層或7層。

優選地，本發明所述步驟(4)中，氟化鎂薄膜的厚度為10～100nm，氧化釔薄膜的厚度為10～100nm，彩色復合薄膜的厚度為50～200nm。

可選地，本發明所述步驟(4)中彩色復合薄膜的顏色包括：紅色、綠色、黃色、灰色、藍色、紫色。

優選地，本發明所述步驟(4)中蒸發鍍膜時，蒸發電壓為6KV或8KV，燈絲電流為10mA～500mA。

由上可見，與現有技術相比，本發明有如下有益效果：

本發明以晶體硅電池片為基體，采用電子束蒸發鍍膜方法在其表面上鍍上氟化鎂與氧化釔的復合薄膜，不同層數、厚度的薄膜可以顯示出多種顏色，而且薄膜表面均勻、致密無開裂、無脫落，薄膜顆粒大小均勻，厚度易于控制，適合大規模生產。用這種彩色太陽能電池制成的光伏組件可以應用于大型太陽能發電系統，尤其適合用于光伏建筑一體化，不僅具有發電功能，還能實現與建筑物外觀的完美結合。

具體實施方式

下面將結合具體實施例來詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。

實施例1

按照下列步驟制造彩色太陽能電池：

(1)分別選取200克純度為99.995％的氟化鎂和氧化釔顆粒作為蒸發源，顆粒大小均為3mm；

(2)選取晶體硅電池片，在千級潔凈室內對晶體硅電池片進行潔凈處理，將晶體硅電池片的正面電極進行掩模后裝入電子束蒸發設備的旋轉架；

(3)將蒸發源裝入坩堝內，啟動襯底加熱裝置，襯底溫度為80℃，抽真空至壓力為2×10^-4Pa；

(4)啟動電子槍電源，對晶體硅電池片的表面進行蒸發鍍膜，蒸發電壓為6KV，燈絲電流為10mA，先沉積一層20nm厚的氟化鎂薄膜，然后沉積一層40nm厚的氧化釔薄膜，再沉積一層20nm厚的氟化鎂薄膜，制得紅色太陽能電池。

實施例2

按照下列步驟制造彩色太陽能電池：

(1)分別選取200克純度為99.995％的氟化鎂和氧化釔顆粒作為蒸發源，顆粒大小均為3mm；

(2)選取晶體硅電池片，在千級潔凈室內對晶體硅電池片進行潔凈處理，將晶體硅電池片的正面電極進行掩模后裝入電子束蒸發設備的旋轉架；