[发明专利]硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括用两步法在纳米孔柱硅片表面制备硫化镉纳米薄膜的步骤；

所述两步法制备硼掺杂硫化镉纳米薄膜包括以下步骤：

步骤a)：将醋酸镉和硼酸溶于去离子水中形成溶液A；将硫脲溶于去离子水中形成溶液B；先将溶液A与氨水混合加热至38-40℃，再与溶液B混合，并加热至40-55℃，得到反应溶液；

步骤b)：将纳米孔柱硅片置于反应溶液中进行反应，反应温度40-55℃，反应15-25min，反应结束后进行清洗；

步骤c)：将步骤b)中经清洗后的纳米孔柱硅片再次置于反应溶液中进行反应，反应温度为65-85℃，反应时间为15-25min，反应结束后进行清洗；

步骤d)：将步骤c)中经清洗后的纳米孔柱硅片在0.022-0.028mol/L的醋酸镉溶液中浸泡13-20min，取出后置于氮气气氛中进行退火处理，即在纳米孔柱硅片两表面制备得到硼掺杂硫化镉纳米薄膜，得到硼掺杂硫化镉/硅纳米孔柱状异质结；

步骤e)依次采用稀盐酸和饱和氢氧化钠溶液对生长有硼掺杂硫化镉纳米薄膜的纳米孔柱硅片的任意一侧表面进行腐蚀清洗，直至去除硼掺杂硫化镉纳米薄膜。

2.根据权利要求1所述的硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述硫化镉纳米薄膜为硼掺杂硫化镉纳米薄膜。

3.根据权利要求2所述的硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述硼掺杂硫化镉纳米薄膜中硼元素与镉元素的摩尔比为(0.001-0.1):1。

4.根据权利要求1所述的硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤d)中退火处理时的退火温度为450-550℃，退火时间为25-35min。

5.根据权利要求1所述的硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池的制备方法，其特征在于，纳米孔柱硅片的制备方法包括：用水热腐蚀法在P型硅片表面制备出柱状结构，然后再在制备出柱状结构的P型硅片表面进行氧化钝化，得到纳米孔柱硅片。

6.根据权利要求5所述的硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述水热腐蚀法包括以下步骤：对P型硅片进行清洗，清洗后放入水热反应釜中进行反应，反应结束后在P型硅片表面得到柱状结构。

7.根据权利要求6所述的硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述清洗包括先将P型硅片放入丙酮或乙醇溶液中浸泡，然后再利用RCA标准清洗法进行清洗。

8.根据权利要求7所述的硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池的制备方法，其特征在于，反应釜中的腐蚀液包括：0.025-0.035mol/L的九水合硝酸铁、11-14mol/L的氢氟酸和去离子水，其中反应釜填充度为75％-83％。

9.根据权利要求7所述的硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池的制备方法，其特征在于，反应釜的反应温度为135-145℃，反应时间为40-55min。

10.根据权利要求7所述的硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池的制备方法，其特征在于，反应结束常温静置40-80min再取出硅片。

11.根据权利要求10所述的硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池的制备方法，其特征在于，取出硅片后包括清洗的步骤。

12.根据权利要求11所述的硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池的制备方法，其特征在于，用去离子水进行清洗。

13.根据权利要求5所述的硫化镉/硅纳米孔柱太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述氧化钝化的步骤包括：先将制备出柱状结构的P型硅片置于硫化铵和乙醇的混合溶液中浸泡，之后进行紫外激发，得到纳米孔柱硅片。