[發明專利]一種新型鎘鋅碲/鈣鈦礦/單晶硅太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201710751720.5
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107546288A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 戚明海
• 申請（專利權）人: 戚明海
• 主分類號: H01L31/043
• 分類號: H01L31/043;H01L31/0296;H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種新型鎘鋅碲/鈣鈦礦/單晶硅太陽能電池，其特征在于：一個位于頂部的能吸收短波長可見光的鎘鋅碲太陽能電池，一個位于中部的可吸收紫外光的鈣鈦礦太陽能電池，以及一個位于底部的能吸收可見光長波長的單晶硅太陽能電池；

所述的鎘鋅碲太陽能電池，包括：透明電極層（1），n型CdS層（2），p型Cd_1-xZn_xTe層（3），透明導電層（4），背電極（5）；

所述的鈣鈦礦太陽能電池，包括：鈣鈦礦透明導電膜（6），電子傳輸層（7）；

所述的單晶硅太陽能電池，包括：單晶硅層（8），底層電極板（9），其中單晶硅層（8）由氣相沉積法沉積在底層電路板（9）上；

所述的鈣鈦礦太陽能電池納米微球多孔結構，其中納米微球為多孔結構，內層為n型硅（10），外層為p型硅（11），并緊密堆積；

所述的單晶硅太陽能電池安裝在底部，鈣鈦礦太陽能電池緊密貼合并印刷在單晶硅太陽能電池上，鎘鋅碲太陽能電池緊密印刷在鈣鈦礦太陽能電池上；三個電池層依次印刷，互相緊密堆積。

2.根據權利要求1所述的一種新型鎘鋅碲/鈣鈦礦/單晶硅太陽能電池，其特征在于：所述的鎘鋅碲太陽能電池背電極（5）與鈣鈦礦太陽能電池的鈣鈦礦透明導電膜（6）和單晶硅太陽能的單晶硅層（8）的形狀和尺寸大小完全一致。

3.根據權利要求1所述的一種新型鎘鋅碲/鈣鈦礦/單晶硅太陽能電池，其特征在于：所述的鎘鋅碲太陽能電池背電極（5）與鈣鈦礦太陽能電池的鈣鈦礦透明導電膜（6）要完全重合；所述的鈣鈦礦太陽能電池的電子傳輸層（7）與單晶硅太陽能的單晶硅層（8）要完全重合。

4.根據權利要求1所述的一種新型鎘鋅碲/鈣鈦礦/單晶硅太陽能電池，其特征在于：所述的鈣鈦礦層為多孔結構，嵌套在多孔結構表面。

5.一種如權利要求1所述的新型鎘鋅碲/鈣鈦礦/單晶硅太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述的合成方法分為鎘鋅碲太陽能電池制備方法、鈣鈦礦太陽能電池制備方法以及單晶硅太陽能電池的制備方法；

其中所述的鎘鋅碲太陽能電池制備方法包括以下步驟：

透明電極層制作：在透明電極層（1）上熱蒸發厚度為 200 ～ 600 納米的透明導電氧化物前電極，材料為 SnO2:F、 ITO、ZnO:Al 中的任一種；

n型CdS覆蓋：在透明電極層（1）上涂抹厚度為 50 ～ 800 納米的 n 型 CdS （2）；

退火操作：采用濺射方法在 n 型 CdS （2）上沉積 p 型（3），厚度為 500 ～1500 納米；在制備好p 型Cd_1-xZn_xTe（3）后，將其放置在快速退火爐中進行退火；退火溫度在200 ～ 400℃，退火時間40 ～ 120 分鐘；

透明導電層制作：退火結束后，用化學噴涂方法在Cd_1-xZn_xTe（3）上沉積 50 ～ 300 納米的碳納米管涂層作為透明導電層（4）；

背電極制作：用熱蒸發方法依次沉積3 ～ 4納米的銅和 20 ～ 30 納米的金背電極（5）；

其中所述的鈣鈦礦太陽能電池制備方法包括以下步驟：

二維層狀結構生成：在二氧化錫FTO導電玻璃上高壓噴射石墨烯有機溶劑，形成二維層狀結構；

超聲混合：對p型硅粉末，n型硅粉末，碳纖維和導電膠超聲混合，形成混合溶液

涂覆：將混合溶液涂覆在二維層狀結構表面；

滲透：在微波震蕩的條件下震蕩2小時，使混合溶液滲透到二維層狀結構的間隙中；

清洗：除去二維層狀結構表面多余的混合溶液，得到所述鈣鈦礦太陽能電池；

其中所述的單晶硅太陽能電池制備方法包括以下步驟：

單晶硅層的制作：使用氣相擴散的方法，在單晶硅薄片上制造出pn結，然后使用來回印刷的方法在正面和背面印刷金屬電極，并與下層電極板（9）連接。