[發明專利]一種太陽能電池高透高導薄膜電極的制備方法

在審

• 申請號: 201811380335.5
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109494304A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 王育喬;印杰;盧明龍;孫岳明
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;C23C14/08;C23C14/35
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種太陽能電池高透高導薄膜電極的制備方法，該方法包括以下步驟：

a.太陽能電池高透高導薄膜電極過渡層的制備：采用低溫低離子的真空蒸發鍍膜方法在鈣鈦礦-晶硅兩端疊層太陽能電池空穴傳輸層表面制備金屬氧化物高透過渡層，所述過渡層薄膜厚度為3-30nm；

b.太陽能電池高透高導薄膜電極集流層的制備：在已經制備好的高透過渡層表面，采用能量過濾磁控濺射的方法制備一層高透高導集流層，所述集流層厚度約為80-150nm；

c.通過引入不銹鋼網柵電極達到能量過濾的目的，不銹鋼網柵電極位于靶材和襯底之間，襯底和靶材間距為50-70mm，不銹鋼網柵電極與襯底間距控制為5-15mm；

d.由所述高透過渡層和高透高導集流層構成本發明的太陽能電池高透高導薄膜電極，厚度為83-180nm。

2.根據權利要求1所述太陽能電池高透過渡層的制備方法，其特征在于所述高透金屬氧化物過渡層薄膜的化學通式為MO_x，其中M為金屬，x的范圍為1-3。

3.根據權利要求2所述太陽能電池高透過渡層的制備方法，其特征在于所述金屬為Mo、Ni、Cu、V或W。

4.根據權利要求1所述太陽能電池高透高導集流層的制備方法，其特征在于，所述低溫低離子的真空蒸發鍍膜方法，真空蒸發操作溫度<150℃，蒸鍍速率為

5.根據權利要求1所述太陽能電池高透高導集流層的制備方法，其特征在于，所述能量過濾磁控濺射的制備方法，濺射功率40-150W，不銹鋼網柵電極孔尺寸為0.0324-0.25mm²。

6.根據權利要求1所述太陽能電池高透高導薄膜電極的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體為：

高透過渡層的制備：

a.將已經旋涂好空穴傳輸層的鈣鈦礦-晶硅兩端疊層太陽能電池固定于金屬模板之上，將該金屬模板正面朝下固定在真空蒸鍍儀頂端，隨后將金屬氧化物粉末放置于蒸鍍舟中，關閉艙門，抽真空；

b.緩慢調整電流，直至觀測到材料融化，然后繼續緩慢增加電流，直至合適的蒸鍍速率蒸鍍至適宜的厚度3-30nm，高透過渡層即制備完畢；

高透高導集流層的制備：

c.將上述制備好的高透過渡層置于CS-300濺射鍍膜系統中，在靶材和襯底之間靠加一個不銹鋼網柵電極0.0324-0.25mm²，襯底與ITO靶材的間距為50-70mm，過濾電極與襯底間距控制為5-15mm；

d.調節濺射功率為40-150W，濺射ITO集流，控制濺射厚度為80-150nm；

e.將所封裝好的太陽能電池的正負極均勻涂上導電銀漿，然后利用太陽光模擬器測試其光電轉換效率。

7.根據權利要求6所述太陽能電池高透高導薄膜電極的制備方法，其特征在于，所述ITO靶材采用氧化銦錫，其中SnO₂ 10％，In₂O₃ 90％。

8.根據權利要求6所述太陽能電池高透高導薄膜電極的制備方法，其特征在于，所述金屬氧化物為MO_x，其中，M＝Mo，Ni，Cu，V，W等，x的范圍為1-3。