[發明專利]一種異質結光伏電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201810067073.0
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108258124B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 鄭偉
• 申請（專利權）人: 紹興利方惠能新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/48;H01L51/44
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務所(普通合伙) 33285
• 代理人: 陳彩霞

1.一種異質結光伏電池的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）n型硅片的清洗：將n型硅片依次在丙酮、乙醇、去離子水中超聲清洗10-15分鐘，然后置入濃H₂SO₄/H₂O₂混合溶液中并加溫至100-110℃保持50-70分鐘，接著用去離子水沖洗所述n型硅片，并用氮氣吹干以備用；

（2）在所述n型硅片的上表面制備金字塔結構絨面層：將步驟（1）得到的所述n型硅片置于NaOH和乙醇的混合溶液中，其中所述混合溶液中，所述NaOH的質量分數為4-5%，所述乙醇的體積分數為12-15%在80-90℃下刻蝕40-50分鐘以得到所述金字塔結構絨面層，然后將所述n型硅片置于鹽酸溶液中浸泡2-3小時，接著用去離子水沖洗所述n型硅片，接著將所述n型硅片在氫氟酸溶液中浸泡5-10分鐘，并用氮氣吹干以備用

（3）在所述金字塔結構絨面層中的金字塔結構的表面制備硅納米線：將步驟（2）得到的所述n型硅片置于硝酸銀/氫氟酸混合溶液中，其中所述硝酸銀/氫氟酸混合溶液中氫氟酸的摩爾濃度為4.8mol/l，硝酸銀的摩爾濃度為0.02mol/l，并在室溫下刻蝕10-15分鐘，將刻蝕過的所述n型硅片取出后，用去離子水沖洗，然后浸入濃硝酸中保持50-60分鐘，接著用去離子水清洗硅片，并用氮氣吹干以備用；

（4）對所述n型硅片進行鈍化處理：將步驟（3）得到n型硅片在氫氟酸溶液中浸泡5-10分鐘，接著在所述n型硅片的上表面滴加含有氫氧化鉀和三乙醇鋁的混合溶液并靜置2-5分鐘，接著在1500-2000轉/分鐘的條件下旋涂1-3分鐘，并在300-400℃的溫度下退火40-60分鐘，以鈍化所述n型硅片的上表面，然后在所述n型硅片的下表面滴加含有氫氧化鉀和三乙醇鋁的混合溶液并靜置2-5分鐘，接著在1500-2000轉/分鐘的條件下旋涂1-3分鐘，并在300-400℃的溫度下退火40-60分鐘，以鈍化所述n型硅片的下表面；

（5）硒化鉬納米顆粒/Spiro-OMeTAD層的制備：在步驟（4）得到的n型硅片的上表面旋涂含有硒化鉬納米顆粒的Spiro-OMeTAD溶液，旋涂的轉速為2000-4000轉/分鐘以及時間為1-5分鐘，然后在氮氣環境中，并在100-110℃的溫度下退火5-10分鐘，形成所述硒化鉬納米顆粒/Spiro-OMeTAD層；

（6）PEDOT:PSS層的制備：在所述硒化鉬納米顆粒/Spiro-OMeTAD層表面旋涂PEDOT:PSS溶液；旋涂的轉速為4000-5000轉/分鐘以及時間為1-4分鐘，然后在氮氣環境中，并在110-130℃的溫度下退火20-30分鐘，以形成所述PEDOT:PSS層；

（7）正面銀柵電極的制備；

（8）背面鋁電極的制備。

2.根據權利要求1所述的異質結光伏電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟（1）中，所述濃H₂SO₄/H₂O₂混合溶液中H₂SO₄與H₂O₂體積比為3：1

3.根據權利要求1所述的異質結光伏電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟（4）中，所述含有氫氧化鉀和三乙醇鋁的混合溶液中氫氧化鉀的濃度為0.2-0.5mg/ml，三乙醇鋁的濃度為1-3mg/ml。

4.根據權利要求1所述的異質結光伏電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟（5）中，所述含有硒化鉬納米顆粒的Spiro-OMeTAD溶液中硒化鉬納米顆粒的濃度為1-2mg/ml，SPIRO-OMETAD的濃度為20-30mg/ml。

5.根據權利要求1所述的異質結光伏電池的制備方法，其特征在于：所述PEDOT:PSS層的厚度為10-20nm。

6.根據權利要求1所述的異質結光伏電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟（7）中通過熱蒸鍍法形成所述正面銀柵電極，所述正面銀柵電極的厚度為150-250nm。