[發明專利]一種混合結構太陽能電池的制備方法

有效

• 申請號: 202010018528.7
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111180554B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 郭經緯;劉妍
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0352;H01L31/0693;H01L31/0735;B82Y40/00
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

本發明公開了一種混合結構太陽能電池的制備方法，屬于半導體太陽能電池技術領域，包括如下步驟：a、在反應系統中，以底層摻雜薄膜的制備溫度，在襯底表面制備底層摻雜薄膜；b、在反應系統中，以上層摻雜薄膜的制備溫度，在底層摻雜薄膜表面制備上層摻雜薄膜；c、在上層摻雜薄膜表面旋涂金屬催化劑顆粒或利用金屬薄膜退火技術在上層摻雜薄膜表面制備催化劑顆粒；d、在反應系統中，以底部摻雜納米線的制備溫度，利用催化劑顆粒制備底部摻雜納米線；e、在反應系統中，以頂部摻雜納米線的制備溫度，利用催化劑顆粒制備頂部摻雜納米線；f、待反應系統降至室溫后,完成混合結構太陽能電池的制備。本發明所制備的太陽能電池光電轉換效率高。

技術領域

本發明涉及半導體太陽能電池技術領域，尤其是一種混合結構太陽能電池的制備方法。

背景技術

隨著人類文明的不斷進步，人們對能源的需求與日俱增，能源緊缺問題日益嚴重。而太陽能是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源。利用太陽能輻射制備的太陽能電池可以很好的應用到人們生活的各個領域。然而傳統的單結薄膜太陽能電池的光電轉換效率較低，較難在商業領域進行大面積推廣。有鑒于此，探索新結構太陽能電池制備方案，解決傳統太陽能電池所面臨的問題，是本發明的創研動機所在。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種混合結構太陽能電池的制備方法，選用純度高、性能好并穩定、帶寬合適、摻雜調控容易的III-V族半導體材料或IV族半導體材料作為襯底、底層摻雜薄膜、上層摻雜薄膜、底部摻雜納米線以及頂部摻雜納米線的材料，制備得到的混合結構納米線太陽能電池純度高，結構缺陷少，使得整塊薄膜性質非常均勻，光電轉換效率高的優點，容易在商業領域進行大面積推廣。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種混合結構太陽能電池的制備方法，包括如下步驟：

a、在反應系統中，以底層摻雜薄膜的制備溫度，在襯底表面制備底層摻雜薄膜；

b、在反應系統中，以上層摻雜薄膜的制備溫度，在底層摻雜薄膜表面制備上層摻雜薄膜；

c、在上層摻雜薄膜表面旋涂金屬催化劑顆粒或利用金屬薄膜退火技術在上層摻雜薄膜表面制備催化劑顆粒；

d、在反應系統中，以底部摻雜納米線的制備溫度，利用催化劑顆粒制備底部摻雜納米線；

e、在反應系統中，以頂部摻雜納米線的制備溫度，利用催化劑顆粒制備頂部摻雜納米線；

f、待反應系統降至室溫后,完成混合結構太陽能電池的制備；

所述襯底、底層摻雜薄膜、上層摻雜薄膜、底部摻雜納米線以及頂部摻雜納米線的材料為III-V族半導體材料或IV族半導體材料；

所述底層摻雜薄膜、上層摻雜薄膜、底部摻雜納米線、頂部摻雜納米線是n型摻雜或p型摻雜半導體。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述襯底材料為Si、Ge、C、SiC、GaAs、GaP、GaN、InAs或InP中的一種或幾種。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述底層摻雜薄膜(2)材料為為Ge、GaAs、GaP、GaN、InAs、InP、Al_xGa_1-xAs、In_xGa_1-xAs、In_xGa_1-xP或In_xGa_1-xAs_yP_1-y中的一種或幾種，其中0x1，0y1。