[發明專利]一種光伏電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202010097902.7
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111146345A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 張軍
• 申請（專利權）人: 張軍
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種光伏電池的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)提供一透明基底，在所述透明基底的上表面形成一凹槽，所述凹槽具備一個底面和四個側面，相對設置的第一、第三側面與所述底面的夾角均為120°-150°，相對設置的第二、第四側面與所述底面的夾角為90°；

2)接著在所述透明基底的上表面形成一完全覆蓋所述凹槽的底面的透明導電層，并在所述第一、第三側面上形成多個金屬條，每個金屬條均與所述透明導電層電連接，且延伸穿過所述第一側面或所述第三側面而到達所述透明基底的上表面，在所述第二、第四側面上不存在透明導電材料和金屬材料；

3)利用掩膜在所述第一側面和所述第三側面上形成第一絕緣介質層，所述第一絕緣介質層進一步延伸到所述透明基底的上表面，以確保所述第一絕緣介質層完全覆蓋所述金屬條；

4)接著在所述凹槽的底面制備二氧化鈦致密層；

5)接著在所述二氧化鈦致密層上制備二氧化鈦介孔層；

6)接著在所述二氧化鈦介孔層上旋涂鈣鈦礦前驅體溶液，接著進行退火處理，以形成鈣鈦礦功能層；

7)接著在所述鈣鈦礦功能層上旋涂Spiro-OMeTAD溶液，以形成空穴傳輸層；

8)接著在所述空穴傳輸層的表面蒸鍍一層厚度為1-2納米的金屬薄層；

9)接著在所述金屬薄層上蒸鍍金屬電極；

10)接著利用掩膜在所述透明基底的上表面形成第二絕緣介質層，并在所述透明基底的下表面形成減反射層；

11)接著利用蝕刻工藝刻蝕所述第二絕緣介質層，以暴露所述金屬條的一部分以及所述金屬電極，并用金屬導線進行電極引出；

12)接著在所述透明基底的上表面覆蓋封裝膠層。

2.根據權利要求1所述的光伏電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟2)中，所述透明導電層的材料為ITO或FTO，所述透明導電層的厚度為100-300納米，所述金屬條的材質為銀、銅以及鋁中的一種或多種，所述金屬條的厚度為80-150納米，在所述第一側面以及所述第三側面上的金屬條的個數均為2-5個，且多個所述金屬條平行排列。

3.根據權利要求1所述的光伏電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟3)中，所述第一絕緣介質層的材質為氮化硅、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的光伏電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟6)中，形成鈣鈦礦功能層的具體步驟為：首先配置鈣鈦礦前驅體溶液，將碘甲胺和氯化鉛以摩爾比為3：1的條件混合，并按30-45％的質量濃度溶于DMF中，在70℃下攪拌12小時，過濾后而配置成鈣鈦礦前驅體溶液，旋涂鈣鈦礦前驅體溶液的轉速為2500-3500轉/分鐘，旋涂鈣鈦礦前驅體溶液的時間為50-100秒，接著在95℃的溫度下退火20-30分鐘，以得到所述鈣鈦礦功能層。

5.根據權利要求1所述的光伏電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟7)中，形成空穴傳輸層的具體步驟為：在所述鈣鈦礦功能層上旋涂Spiro-OMeTAD溶液，所述Spiro-OMeTAD溶液中Spiro-OMeTAD的濃度為10-20mg/ml，旋涂的轉速為2000-3000轉/分鐘，旋涂的時間為1-2分鐘；在所述步驟8)中，所述金屬薄層的材質為銅或銀；在所述步驟9)中所述金屬電極材料為銅或銀，所述金屬電極的厚度為150-250納米。

6.根據權利要求1所述的光伏電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟10)中，所述第二絕緣介質層的材質為氮化硅、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯中的一種或多種，所述減反射層的材質為氮化硅、氧化硅、碳化硅中的一種或多種，所述第二絕緣介質層的一部分嵌入到所述凹槽中。

7.根據權利要求1所述的光伏電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟11)中，所述金屬導線為的材質為鋁或銅。

8.根據權利要求1所述的光伏電池的制備方法，其特征在于：在所述步驟12)中，所述封裝膠層的材料為環氧樹脂。

9.一種光伏電池，其特征在于，采用權利要求1-8任一項所述的方法制備形成的。