[發(fā)明專利]一種鈣鈦礦太陽電池及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010139725.4
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111341917A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軍
• 申請（專利權(quán)）人: 張軍
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種鈣鈦礦太陽電池及其制備方法，該電池包括：透明基底，在所述透明基底的上表面形成一凹槽，并在所述透明基底上形成多個(gè)第一貫穿孔和多個(gè)第二貫穿孔；在所述第一、第二貫穿孔中沉積導(dǎo)電材料以分別形成第一、第二導(dǎo)電通孔，在所述凹槽的底面具有透明導(dǎo)電層，多個(gè)金屬條與所述透明導(dǎo)電層電連接，所述金屬條的另一端與所述第一導(dǎo)電通孔接觸，在所述凹槽的底面制備空穴傳輸層、鈣鈦礦功能層、電子傳輸層以及金屬電極；在所述透明基底的上表面形成有第二絕緣介質(zhì)層，金屬導(dǎo)電層電連接所述金屬電極與所述第二導(dǎo)電通孔，在所述透明基底的上表面還具有鈍化層以及反射層。本發(fā)明的鈣鈦礦太陽電池密封性能優(yōu)異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鈣鈦礦太陽電池及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來進(jìn)而推進(jìn)科技的飛速發(fā)展，人們對能源的需求持續(xù)增加，能源問題已經(jīng)成為目前需要解決的重要問題。然而，傳統(tǒng)的化石能源(石油、煤炭、天然氣等)日益枯竭，且傳統(tǒng)的化石能源的使用過程中也帶來了環(huán)境污染的問題。尋找新型的清潔能源是人們廣泛關(guān)注的問題。其中，風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、太陽能等新型能源的研究越來越受重視。太陽能電池可以直接將光能轉(zhuǎn)換成電能，因而具有十分廣闊的發(fā)展前景。目前工藝技術(shù)成熟的硅基太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率高且性能穩(wěn)定，但是硅基太陽能電池生產(chǎn)工藝復(fù)雜，需要大型設(shè)備導(dǎo)致其造價(jià)高，該些缺點(diǎn)制約了其進(jìn)一步的發(fā)展。近年來，基于鈣鈦礦材料的太陽能電池引起了人們的廣泛關(guān)注，但是目前的鈣鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鈣鈦礦太陽電池及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種鈣鈦礦太陽電池的制備方法，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，并在所述透明基底上形成多個(gè)第一貫穿孔和多個(gè)第二貫穿孔，其中，所述凹槽具備一個(gè)底面和四個(gè)側(cè)面，相對設(shè)置的第一、第三側(cè)面與所述底面的夾角均為120°-150°，相對設(shè)置的第二、第四側(cè)面與所述底面的夾角為90°；2)接著在所述第一貫穿孔和第二貫穿孔中沉積導(dǎo)電材料以分別形成第一導(dǎo)電通孔和第二導(dǎo)電通孔，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(dǎo)電層，并在所述第一、第三側(cè)面上形成多個(gè)金屬條，每個(gè)金屬條均與所述透明導(dǎo)電層電連接，且延伸穿過所述第一側(cè)面或所述第三側(cè)面而到達(dá)所述透明基底的上表面，以使得所述金屬條與所述第一導(dǎo)電通孔接觸，且在所述第二、第四側(cè)面上不存在透明導(dǎo)電材料和金屬材料；3)利用掩膜在所述第一側(cè)面和所述第三側(cè)面上形成第一絕緣介質(zhì)層，所述第一絕緣介質(zhì)層進(jìn)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(zhì)層完全覆蓋所述金屬條。

4)接著在所述凹槽的底面制備空穴傳輸層；5)接著在所述空穴傳輸層上旋涂鈣鈦礦前驅(qū)體溶液，接著進(jìn)行退火處理，以形成鈣鈦礦功能層；6)接著在所述鈣鈦礦功能層上制備電子傳輸層；7)接著在所述電子傳輸層上制備金屬電極；8)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(zhì)層；9)接著利用蝕刻工藝刻蝕所述第二絕緣介質(zhì)層，以暴露所述金屬電極以及所述第二導(dǎo)電通孔；10)接著利用蒸鍍金屬導(dǎo)電層以電連接所述金屬電極與所述第二導(dǎo)電通孔。11)接著在所述透明基底的上表面制備鈍化層，接著在所述鈍化層上制備反射層。

作為優(yōu)選，在所述步驟2)中，所述導(dǎo)電材料為銅、鋁、銀、鐵中的一種或多種，所述透明導(dǎo)電層的材料為ITO或FTO，所述透明導(dǎo)電層的厚度為100-300納米，所述金屬條的材質(zhì)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(cè)面以及所述第三側(cè)面上的金屬條的個(gè)數(shù)均為3-6個(gè)，且多個(gè)所述金屬條平行排列。

作為優(yōu)選，在所述步驟3)中，所述第一絕緣介質(zhì)層的材質(zhì)為氮化硅、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯中的一種或多種。