[發(fā)明專利]一種具有致密有機(jī)薄膜的光伏電池及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811154529.3
• 申請(qǐng)日: 2018-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109103333A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 管先炳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州錢(qián)正科技咨詢有限公司
• 主分類號(hào): H01L51/42
• 分類號(hào): H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 蘇州謹(jǐn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 仲崇明

本發(fā)明涉及一種具有致密有機(jī)薄膜的光伏電池及其制備方法，該方法包括以下步驟：在N型硅片的上表面形成多個(gè)平行排列且間隔設(shè)置的第一凹槽；對(duì)所述N型硅片的上表面的多個(gè)所述第一凹槽以及多個(gè)第一凸塊進(jìn)行研磨處理，使得所述第一溝槽的底角為第一弧形角，并使得所述第一凸塊的頂部的兩個(gè)角均為第二弧形角；在所述N型硅片的上表面形成Spiro?OMeTAD層、復(fù)合導(dǎo)電層以及正面柵電極；在所述N型硅片的下表面制備背面電極。本發(fā)明的光伏電池具有優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有致密有機(jī)薄膜的光伏電池及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著石油、煤炭等礦物資源的日益枯竭，導(dǎo)致相應(yīng)價(jià)格的大幅度上漲，進(jìn)而阻礙科技的發(fā)展與進(jìn)步。太陽(yáng)能由于其取之不盡、用之不竭、地域性限制小、綠色清潔、安全無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到人們的重視。基于光生伏特效應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的太陽(yáng)能電池是利用太陽(yáng)能的主要途徑之一。然而，目前商品化的太陽(yáng)能電池基本上采用晶體硅或無(wú)機(jī)化合物半導(dǎo)體作為活性層材料，制備工藝復(fù)雜、成本高。另一方面，以有機(jī)半導(dǎo)體材料作為活性層的太陽(yáng)能電池雖然具有材料便宜、可溶液化制備、退火溫度低、可大面積柔性制作等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在著載流子遷移率低、光吸收范圍窄等缺陷，進(jìn)而限制了有機(jī)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。有機(jī)無(wú)機(jī)雜化太陽(yáng)能電池綜合了無(wú)機(jī)材料的高遷移率和有機(jī)材料的可溶液化制備等優(yōu)勢(shì)，理論上可以獲得高效率、低成本的太陽(yáng)能電池，進(jìn)而引起了人們的廣泛關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有致密有機(jī)薄膜的光伏電池及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種具有致密有機(jī)薄膜的光伏電池的制備方法，包括以下步驟：

1)提供一N型硅片，所述N型硅片的上表面為拋光面，在所述N型硅片的上表面形成多個(gè)平行排列且間隔設(shè)置的第一凹槽，所述第一凹槽的截面為等腰三角形，相鄰所述第一凹槽之間均形成一第一凸塊，所述第一凸塊的界面為等腰梯形；

2)接著對(duì)所述N型硅片的上表面的多個(gè)所述第一凹槽以及多個(gè)所述第一凸塊進(jìn)行研磨處理，使得所述第一溝槽的底角為第一弧形角，所述第一弧形角的曲率半徑為40-50微米，并使得所述第一凸塊的頂部的兩個(gè)角均為第二弧形角，所述第二弧形角的曲率半徑為10-20微米；

3)接著在所述N型硅片的上表面和下表面均噴涂含有正丙醇鈮的溶液，并進(jìn)行第一退火處理，以在所述N型硅片的上表面和下表面均形成氧化鈮層；

4)接著在所述N型硅片的上表面旋涂含有Spiro-OMeTAD的第一氯苯溶液，所述第一氯苯溶液中所述Spiro-OMeTAD的濃度為2-4mg/ml，然后進(jìn)行第二退火處理；

5)接著在所述N型硅片的上表面旋涂含有Spiro-OMeTAD和銀納米顆粒的第二氯苯溶液，所述第二氯苯溶液中所述Spiro-OMeTAD的濃度為3-6mg/ml，所述銀納米顆粒的濃度為0.1-0.3mg/ml，然后進(jìn)行第三退火處理；

6)接著在所述N型硅片的上表面旋涂含有Spiro-OMeTAD和銀納米顆粒的第三氯苯溶液，所述第三氯苯溶液中所述Spiro-OMeTAD的濃度為4-8mg/ml，所述銀納米顆粒的濃度為0.2-0.5mg/ml，然后進(jìn)行第四退火處理；

7)接著在所述N型硅片的上表面旋涂含有Spiro-OMeTAD和銀納米顆粒的第四氯苯溶液，所述第四氯苯溶液中所述Spiro-OMeTAD的濃度為3-5mg/ml，所述銀納米顆粒的濃度為0.3-0.6mg/ml，然后進(jìn)行第五退火處理；

8)接著在所述N型硅片的上表面旋涂含有Spiro-OMeTAD和銀納米顆粒的第五氯苯溶液，所述第五氯苯溶液中所述Spiro-OMeTAD的濃度為1-3mg/ml，所述銀納米顆粒的濃度為0.4-0.8mg/ml，然后進(jìn)行第六退火處理；