[發明專利]一種實現準全向硅太陽電池的方法及準全向分析方法

有效

• 申請號: 201810675157.2
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108878549B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 沈文忠;莊宇峰;鐘思華;李正平
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H01L31/0236
• 分類號: H01L31/0236;H01L31/028;H01L31/18
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種實現準全向硅太陽電池的方法，涉及太陽電池領域，包括以下步驟：步驟一，將硅片置于含金屬離子溶液中，使硅片表面沉積一層金屬納米顆粒，得到附有金屬納米顆粒的硅片；步驟二，將所述附有金屬納米顆粒的硅片浸入酸性或堿性溶液中，使所述硅片表面形成納米結構，得到表面附有納米結構的硅片；步驟三，將所述表面附有納米結構的硅片浸泡于酸性溶液中，去除表面附著的金屬納米顆粒，得到制絨的硅片；步驟四，將所述表面附有納米結構的硅片制備成太陽電池。本發明還提供了太陽電池的準全向分析方法。本發明的方法提升太陽電池對不同角度入射光的準全向吸收性能，增加太陽電池的日或年發電量。

技術領域

本發明涉及太陽電池領域，尤其涉及一種實現準全向硅太陽電池的方法。

背景技術

由于地球的自轉和公轉，太陽光對太陽電池器件的入射角在不同季節和一天內的不同時刻都會發生變化。一般隨入射角的增大，反射光損失越嚴重，造成發電效率的損失。所以如何實現太陽電池器件極大化捕獲每天/每年的太陽光子數量，對有效提升太陽電池的日/年發電量顯得意義非凡。目前，大型光伏電站一般可采用追光系統解決這一問題，但其成本較高。此外，隨著光伏電站在全球的大規模開發，空間資源越來越受到各方的重視，光伏電站在各類新應用環境，如水面、屋頂、山地、陡坡等越來越多。但由于地理環境限制，追光系統難以在此類光伏電站中使用。

現有的太陽電池采用工業生產方法進行制絨及電池制備的，表面絨面為微米金字塔結構。所述微米金字塔在標準測試條件下(正入射)能夠展現極為優異的表面減反效果，但在實際日常發電過程中(非正入射情況)，其對非正入射光的減反效果較差。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種實現準全向硅太陽電池的方法，可以提升太陽電池對不同角度入射光的準全向吸收性能，增加太陽電池的日或年發電量。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提升太陽電池對不同角度入射光的準全向吸收性能，增加太陽電池的日或年發電量。

為實現上述目的，本發明提供了一種實現準全向硅太陽電池的方法，本發明方法將硅片表面制絨，形成表面附有納米結構的硅片。

制絨是制造晶硅電池的一道工藝，有效的絨面結構使得入射光在硅片表面多次反射和折射，增加了光的吸收，降低了反射率，有助于提高電池的性能。

一種實現準全向硅太陽電池的方法，包括以下步驟：

步驟一，將硅片置于含金屬離子溶液中，使硅片表面沉積一層金屬納米顆粒，得到附有金屬納米顆粒的硅片；

步驟二，將所述附有金屬納米顆粒的硅片浸入酸性或堿性溶液中，使所述硅片表面形成納米結構，得到表面附有納米結構的硅片；

步驟三，將所述表面附有納米結構的硅片浸泡于酸性溶液中，去除表面附著的金屬納米顆粒，得到制絨的硅片；

步驟四，將所述表面附有納米結構的硅片制備成太陽電池。

進一步地，所述步驟三中的酸性溶液為硝酸溶液。

進一步地，所述步驟四中的太陽電池為同質結太陽電池或異質結太陽電池。

進一步地，所述同質結太陽電池的工藝流程設置為將所述表面附有納米結構的硅片依次經過擴散、刻蝕、去磷硅玻璃、等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)、絲網印刷及燒結。

進一步地，所述異質結太陽電池的工藝流程設置為將所述表面附有納米結構的硅片經過等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)、物理氣相沉積(PVD)、絲網印刷及燒結。

本發明也提供了一種所述方法制備的太陽電池的準全向分析方法，包括以下步驟：

步驟一，測試所述太陽電池的性能參數；