[发明专利]太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的制备方法。

背景技术

太阳能电池是利用半导体材料的光生伏特原理制成的。根据半导体光电转换材料种类不同，太阳能电池可以分为硅基太阳能电池(请参见太阳能电池及多晶硅的生产，材料与冶金学报，张明杰等，vol6，p33-38 (2007))、砷化镓太阳能电池以及有机薄膜太阳能电池等。

目前，太阳能电池以硅基太阳能电池为主。现有技术中的硅基太阳能电池包括：一背电极、一P型硅层、一N型硅层和一上电极。所述背电极设置于所述P型硅层的一表面。所述N型硅层形成于所述P型硅层的另一表面，作为光电转换的材料。所述上电极设置于所述N型硅层的表面。所述太阳能电池中P型硅层和N型硅层形成P-N结区。当该太阳能电池在工作时，光从上电极一侧直接入射，并经过所述上电极和所述N型硅层到达所述P-N结区，所述P-N结区在光子激发下产生多个电子-空穴对(载流子)，所述电子-空穴对在静电势能作用下分离并分别向所述背电极和上电极移动。如果在所述太阳能电池的背电极与上电极连接外电路中的负载。

然而，上述结构中所述光子需要通过所述上电极和所述N型硅层之后才到达所述P-N结区，使得一部分入射光线被所述上电极和N型硅层吸收，使所述P-N结区对光的吸收率较低，进而减少了P-N结区激发出的载流子的量，降低了太阳能电池的光电转换效率。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种具有较高光电转换效率的太阳能电池的制备方法。

一种太阳能电池的制备方法，其包括以下步骤：步骤a，提供M个P-N结单元预制体，M大于等于2，每个P-N结单元预制体包括层叠且接触设置的一第一硅层基材以及一第二硅层基材，所述每个P-N结单元预制体包括相对的一第一表面和一第二表面，所述第一表面为第一硅层基材的远离所述第二硅层基材的表面，所述第二表面为第二硅层基材的远离所述第一硅层基材的表面；步骤b，形成一内电极于所述M个P-N结单元预制体中的相邻两个P-N结单元预制体之间，所述内电极由一P-N结单元预制体的第一表面延伸相邻的一P-N结单元预制体的第一表面的第二表面，所述内电极中至少一个内电极包括一碳纳米管阵列，以得到M个P-N结单元结构体；以及步骤c，将所述M个P-N结单元结构体由第一个至第M个P-N结单元结构体依次沿一直线层叠并排结合，使每相邻的两个P-N结单元预制体通过一个内电极连接在一起。

相较于现有技术，本发明提供的太阳能电池具备以下有益效果：第一、所述太阳能电池工作时，光可直接入射至所述受光端面，由于该受光端面没有被电极覆盖，使得光子不必先经过电极、N型硅层后才到达P-N结区，从而减少了电极和N型硅层对光的吸收，提高了P-N结区的光吸收率，相应地，使得P-N结区可激发出更多的电子-空穴对，提高了整个太阳能电池的光电转换效率；第二，由于碳纳米管阵列直接作为内电极位于相邻的两个P-N结单元之间，极好地利用了碳纳米管的良好的导电性能，由于总内阻变小，即向外界能提供的电流变大，提高了光电转换效率；第三，碳纳米管阵列具有良好的稳定性和机械强度，因此采用碳纳米管阵列作为太阳能电池的内电极可提高太阳能电池的使用寿命。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的太阳能电池的主视图。

图2为本发明第一实施例提供的太阳能电池的立体结构示意图。

图3为本发明第一实施例提供的太阳能电池的局部放大图。

图4为本发明第一实施例提供的太阳能电池的局部放大图。

图5为本发明第二实施例提供的太阳能电池的制备方法的工艺流程图。

主要元件符号说明