[發明專利]一種具有多層有機薄膜的太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201811154531.0
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109346612A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 管先炳
• 申請（專利權）人: 蘇州錢正科技咨詢有限公司
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/42
• 代理公司: 蘇州謹和知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 仲崇明

本發明涉及一種具有多層有機薄膜的太陽能電池及其制備方法，該方法包括以下步驟：在N型硅片的上表面形成多個平行排列且間隔設置的第一凹槽；對所述N型硅片的上表面的多個所述第一凹槽以及多個所述第一凸塊進行研磨處理，使得所述第一凹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角均為第二弧形角；在所述N型硅片的上表面形成P3HT復合層、PEDOT:PSS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氟化鋰層和背面鋁電極。本發明的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，特別是涉及一種具有多層有機薄膜的太陽能電池及其制備方法。

背景技術

隨著石油、煤炭等礦物資源的日益枯竭，導致相應價格的大幅度上漲，進而阻礙科技的發展與進步。太陽能由于其取之不盡、用之不竭、地域性限制小、綠色清潔、安全無污染等優點越來越受到人們的重視。基于光生伏特效應將太陽能轉換為電能的太陽能電池是利用太陽能的主要途徑之一。然而，目前商品化的太陽能電池基本上采用晶體硅或無機化合物半導體作為活性層材料，制備工藝復雜、成本高。另一方面，以有機半導體材料作為活性層的太陽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點，但同時也存在著載流子遷移率低、光吸收范圍窄等缺陷，進而限制了有機太陽能電池的光電轉換效率。有機無機雜化太陽能電池綜合了無機材料的高遷移率和有機材料的可溶液化制備等優勢，理論上可以獲得高效率、低成本的太陽能電池，進而引起了人們的廣泛關注。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種具有多層有機薄膜的太陽能電池及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種具有多層有機薄膜的太陽能電池的制備方法，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平行排列且間隔設置的第一凹槽，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)接著對所述N型硅片的上表面的多個所述第一凹槽以及多個所述第一凸塊進行研磨處理，使得所述第一凹槽的底角為第一弧形角，所述第一弧形角的曲率半徑為60-80微米，并使得所述第一凸塊的頂部的兩個角均為第二弧形角，所述第二弧形角的曲率半徑為25-50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乙醇鉭的溶液，并進行第一次退火處理，以在所述N型硅片的上表面和下表面均形成氧化鉭層；

4)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0.5-1mg/ml，然后進行第二次退火處理；

5)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0.8-1.2mg/ml，所述銀納米顆粒的濃度為0.1-0.15mg/ml，然后進行第三次退火處理；

6)接著在所述N型硅片的上表面旋涂含有P3HT和銀納米顆粒的第三氯苯溶液，所述第三氯苯溶液中所述P3HT的濃度為0.6-0.9mg/ml，所述銀納米顆粒的濃度為0.15-0.2mg/ml，然后進行第四次退火處理；

7)接著在所述N型硅片的上表面旋涂含有P3HT和銀納米顆粒的第四氯苯溶液，所述第四氯苯溶液中所述P3HT的濃度為0.3-0.5mg/ml，所述銀納米顆粒的濃度為0.2-0.25mg/ml，然后進行第五次退火處理；

8)接著在所述N型硅片的上表面旋涂含有銀納米線的第一PEDOT:PSS溶液，所述銀納米線的濃度為0.2-0.3mg/ml，然后進行第六次退火處理；