[發明專利]一種雜化光伏電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201811154530.6
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109346606B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 管先炳
• 申請（專利權）人: 新優（寧波）智能科技有限公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 深圳宏創有為知識產權代理事務所(普通合伙) 44837
• 代理人: 張海基

本發明涉及一種新型雜化光伏電池及其制備方法，該方法包括以下步驟：在N型硅片的上下表面形成多個平行排列且間隔設置的第一溝槽和第二溝槽，且所述第一溝槽與相應的所述第二溝槽在垂直方向上部分重疊；在所述N型硅片的上表面、所述第一溝槽的底面以及側面形成硅納米線陣列；在所述N型硅片的下表面的每個第二溝槽中形成N型重摻雜磷擴散區；在所述N型硅片的上表面形成致密的P3HT層、復合導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。

技術領域

本發明涉及光伏電池技術領域，特別是涉及一種雜化光伏電池及其制備方法。

背景技術

由于單晶硅具有資源豐富、無毒、吸光能力強等優勢，而成為商業化太陽能電池制作的主要原料。單晶硅太陽能電池的光電轉換效率很高，但是在其生產中需要純度較高的硅片、需要高達1000攝氏度的高溫退火過程、環境污染較為嚴重的刻蝕工藝以及其它復雜的制作過程，導致該類晶硅電池的制造成本較高，且制造過程還有造成環境的風險。隨著太陽能電池行業的發展，有機太陽能電池由于其材料便宜、退火溫度低、制作過程簡單等優勢而有希望降低其生產成本，然而有機太陽能電池的效率遠低于單晶硅電池，雖然經過長時間的發展，有機太陽能電池依然沒有顯著的提高，無法代替常規的晶硅太陽能電池。因此基于無機硅材料和有機半導體的有機無機雜化太陽能電池越來越受到人們的關注，它提供了一種既可以簡化制造步驟又可以降低成本的生產技術。在有機無機雜化太陽能電池中，硅不但作為主要的吸光層還作為光生載流子的產生和傳輸層，而有機半導體只作為電荷傳輸層，有機無機雜化太陽能電池的界面結構是該類電池性能的主要影響因素之一。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種雜化光伏電池及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種雜化光伏電池的制備方法，包括以下步驟：

(1)提供一N型硅片，清洗所述N型硅片，接著在所述N型硅片的上表面形成多個平行排列且間隔設置的第一溝槽，接著在所述N型單晶硅片的下表面形成多個平行排列且間隔設置的第二溝槽，所述第一溝槽和所述第二溝槽的截面均為等腰梯形，多個所述第一溝槽和多個所述第二溝槽分別一一對應，且所述第一溝槽與相應的所述第二溝槽在垂直方向上部分重疊，所述第一溝槽的底面與相應的所述第二溝槽的底面之間的厚度為100-200微米，所述第一溝槽的底面與相應的所述第二溝槽的底面在垂直方向上的重疊部分的寬度與所述第一矩形凹槽的底面的寬度的比值為0.35-0.7。

(2)接著利用金屬離子輔助溶液刻蝕法對所述N型硅片的上表面進行刻蝕，以在所述N型硅片的上表面、所述第一溝槽的底面以及側面形成硅納米線陣列。

(3)接著對所述N型硅片依次進行電鍍硫化處理，以鈍化所述N型硅片。

(4)接著利用掩膜對所述N型硅片的下表面進行磷擴散工藝，以在所述N型硅片的下表面的每個第二溝槽中形成N型重摻雜磷擴散區。

(5)接著在所述N型硅片的上表面旋涂含有P3HT的第一氯苯溶液，所述第一氯苯溶液中所述P3HT的濃度為0.3-0.6mg/ml，然后進行第一次退火處理。

(6)接著在所述N型硅片的上表面旋涂含有P3HT和銀納米顆粒的第二氯苯溶液，所述第二氯苯溶液中所述P3HT的濃度為0.5-1mg/ml，所述銀納米顆粒的濃度為0.05-0.15mg/ml，然后進行第二次退火處理。

(7)接著在所述N型硅片的上表面旋涂含有P3HT和銀納米顆粒的第三氯苯溶液，所述第三氯苯溶液中所述P3HT的濃度為0.8-1.5mg/ml，所述銀納米顆粒的濃度為0.1-0.2mg/ml，然后進行第三次退火處理。

(8)接著在所述N型硅片的上表面旋涂含有P3HT和銀納米顆粒的第四氯苯溶液，所述第四氯苯溶液中所述P3HT的濃度為0.5-0.8mg/ml，所述銀納米顆粒的濃度為0.15-0.25mg/ml，然后進行第四次退火處理。