[發明專利]一種太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201810653404.9
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108878656B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 張軍
• 申請（專利權）人: 江蘇日御光伏新材料科技有限公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 陶長清

本發明涉及一種太陽能電池及其制備方法，包括以下步驟：對N型單晶硅片進行制絨處理，在所述N型單晶硅片的上表面形成N型多晶硅層，使得所述N型多晶硅層的摻雜濃度小于所述N型單晶硅片的摻雜濃度，在所述N型多晶硅層的表面依次形成無機絕緣薄層、第一Spiro?OMeTAD層、第二Spiro?OMeTAD層、第一PEDOT:PSS層以及第二PEDOT:PSS層，接著在所述N型單晶硅片的上表面制備正面銀柵電極并在所述n型硅片的下表面制備背面鋁電極。該太陽能電池具有優異的光電轉換效率。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，特別是涉及一種太陽能電池及其制備方法。

背景技術

現有的有機無機雜化太陽能電池的制備過程中，通常是首先在n型硅片的上表面制備硅納米線陣列，接著對該n型硅片進行甲基化處理，然后在該n型硅片的正面旋涂P3HT溶液或者Spiro-OMeTAD溶液，并通過退火處理而形成P3HT層或者Spiro-OMeTAD層，接著在P3HT層或者Spiro-OMeTAD層的表面旋涂PEDOT:PSS溶液，并進行退火處理而形成PEDOT:PSS層，接著在n型硅片的正面制備正面柵電極并在其背面制備背面電極，現有的有機無機雜化太陽能電池的光電轉換效率較低，且由于P3HT層、Spiro-OMeTAD層以及PEDOT:PSS層等有機材料層形成于所述硅納米線陣列上，當n型硅片的面積增加時，導致有機材料層的成膜質量變差，進一步導致該有機無機雜化太陽能電池的光電轉換效率降低。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種太陽能電池及其制備方法。

為實現上述目的，本發明提出的一種太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：

1)提供N型單晶硅片，對所述N型單晶硅片進行制絨處理，在所述N型單晶硅片的上表面形成金字塔結構絨面層；

2)在所述N型單晶硅片的上表面沉積N型非晶硅層，然后通過熱處理使得N型非晶硅層晶轉化為N型多晶硅層，其中N型多晶硅層的摻雜濃度小于所述N型單晶硅片的摻雜濃度；

3)在所述N型多晶硅層的表面沉積無機絕緣薄層，所述無機絕緣薄層的厚度為1-2納米；

4)在步驟3得到的所述N型單晶硅片的上表面旋涂含有Cu₉S₅納米晶和Spiro-OMeTAD的第一氯苯溶液，其中，第一氯苯溶液中Spiro-OMeTAD的濃度為10-15mg/ml，Cu₉S₅納米晶的濃度為0.05-0.15mg/ml，旋涂的轉速為4000-5000轉/分鐘，然后進行第一退火處理，形成第一Spiro-OMeTAD層；

5)在步驟4得到的所述N型單晶硅片的上表面旋涂含有Cu₉S₅納米晶和Spiro-OMeTAD的第二氯苯溶液，其中，第二氯苯溶液中Spiro-OMeTAD的濃度為10-15mg/ml，Cu₉S₅納米晶的濃度為0.2-0.3mg/ml，旋涂的轉速為3000-4000轉/分鐘，然后進行第二退火處理，形成第二Spiro-OMeTAD層；

6)在步驟5得到的所述N型單晶硅片的上表面旋涂含有銀納米線的第一PEDOT:PSS溶液，所述第一PEDOT:PSS溶液中銀納米線的濃度為0.1-0.2mg/ml，旋涂的轉速為4500-5500轉/分鐘，然后進行第三退火處理，形成第一PEDOT:PSS層；

7)在步驟6得到的所述N型單晶硅片的上表面旋涂含有銀納米線的第二PEDOT:PSS溶液，所述第二PEDOT:PSS溶液中銀納米線的濃度為0.3-0.5mg/ml，旋涂的轉速為2500-3500轉/分鐘，然后進行第四退火處理，形成第二PEDOT:PSS層；

8)在所述步驟7得到的所述N型單晶硅片的上表面制備正面銀柵電極；