[發明專利]一種提高太陽能電池效率的制冷涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201610018629.8
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105679879B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 車春玲
• 申請（專利權）人: 山東星火科學技術研究院
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/028;H01L31/052
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明涉及太陽發電領域，具體涉及一種提高太陽能電池效率的制冷涂層的制備方法。

背景技術

隨著工業發展以及人類活動的日趨活躍，人類對能源的消耗日趨增大，而地下非可再生資源日趨短缺，能源供需矛盾日益激化，能源問題已成為影響人類生存和發展的關鍵問題之一，與風力發電、海洋發電、生物智能發電等許多可再生能源相比，太陽能光伏發電具有清潔性、安全性、廣泛性、無噪音、無污染、能量隨處可得、無需消耗燃料、無機械傳動部件、維護簡單、可以無人值守、建設周期短、規模大小隨意、并可與建筑相結合等諸多優點。太陽能電池是利用光生伏特效應將太陽能直接轉化為電能的半導體器件，通過電池片間串聯、封裝、并聯等形式組裝成所需要的電壓、電流和功率，目前廣泛應用的是成本低廉發電效率表現好的晶體硅太陽能電池片。

晶體硅太陽能電池片組件在吸收太陽能發電的同時，也會產生熱量，

溫度對晶體硅太陽電池性能的影響：光伏組件溫度較高時，工作效率下降，隨著太陽能電池溫度的增加，開路電壓減小，在20-100℃范圍，大約每升高1℃，每片電池的電壓減小2mV；而光電流隨溫度的增加略有上升，大約每升高1℃每片電池的光電流增加千分之一，或0.03mA/℃*cm²；總的來說，溫度升高太陽電池的功率下降，典型溫度系數為-0.35％/℃，也就是說，如果太陽能電池溫度每升高1℃，則功率減少0.35％。有效的降低工作狀態下晶硅太陽能電池溫度，是提高晶硅太陽能電池發電效率亟待解決的問題。

發明內容

為克服所述不足，本發明的目的在于提供一種提高太陽能電池效率的制冷涂層的制備方法，太陽能電池表面的多孔硅結構以及制冷涂層可有效降低太陽能電池的溫度，提高工作狀態下的發電效率。

本發明具有以下有益效果：一種提高太陽能電池效率的制冷涂料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將硅片表面進行清洗；

(2)將步驟(1)所得的硅片進行制絨；

(3)將步驟(2)所得的硅片制備多孔硅,多孔硅的孔徑在0.5um-10um，在硅片表面制作光子晶體制冷涂層；

(4)將步驟(3)所得的硅片上制作發射極、周邊刻蝕、磷硅酸玻璃去除；

(5)將步驟(4)所得的硅片再依次進行沉淀氮化硅膜、高溫退火、采用絲印正面電極和背鋁、燒結。

進一步，步驟(1)至步驟(5)中的硅片設為P型摻雜單晶硅片。

進一步，步驟(3)中硅片制備多孔硅的結構采用電化學腐蝕法制備，全程由電腦程式自動控制電化學腐蝕平臺，以硅片作為陽極，Pt作為陰極，腐蝕液為體積比為1:1的氫氟酸和酒精混合溶液，其中氫氟酸的濃度為25wt％-40wt％，陽極和陰極之間接通電流，電流密度為6mA/cm²-65mA/cm²，在溫度-15℃－30℃，持續時間為0.1min-2min。

進一步，步驟(3)中硅片制備多孔硅的結構采用精密機械加工法制備。

進一步，步驟(3)中制備光子晶體制冷涂層采用垂直沉降自組裝法將二氧化硅膠體微球制備成具有規則排布的三維光子晶體。

本發明的有益效果：在硅片表面形成的多孔硅實現較大的有效的中紅外透過率，將電池片在工作過程中產生的熱量能夠有效的傳出，同時在硅片表面的光子晶體制冷涂層，多孔硅的結構能夠增大光子晶體制冷涂層的表面積，將太陽能發電過程中產生的熱量以中紅外線的方式輻射到周圍空氣中，起到降溫的作用，有效提高太陽能電池的發電效率。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。

實施例1

根據圖1所示的一種提高太陽能電池效率的制冷涂料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將硅片表面進行清洗；

(2)將步驟(1)所得的硅片進行制絨；

(3)將步驟(2)所得的硅片制備多孔硅光子晶體結構；

(4)將步驟(3)所得的硅片上制作發射極、周邊刻蝕、磷硅酸玻璃去除；

(5)將步驟(4)所得的硅片再依次進行沉淀氮化硅膜、高溫退火、采用絲印正面電極和背鋁、燒結。

進一步，步驟(1)至步驟(5)中的硅片設為P型摻雜單晶硅片。