[发明专利]一种硅锌多维光伏材料及其制作方法

说明书

本发明提供了一种硅锌多维光伏电池及其制作方法。电池配方：锌10—50％、硅30—80％、硒酸盐1—20％、锗1—20％组成。电池制备方法：1、制作硅锌多维光伏电池的背电极：将含锌浆料印刷在单晶硅或多晶硅基材的背面和正面后，将印刷后的硅基材置于管式炉或网带炉中烧结扩散，使锌与硅结合为作为硅锌多维光伏电池背电极和栅极的合金层。2、制作硅光电池正面：在硅基材正面刷一层硒酸盐浆料，置于管式炉或网带炉中烧结成成品；或者，在以上成品表面再采用PVD、CVD、Ion implantation等方法再固化一层锗。本发明提供的硅锌多维光伏电池除可全面吸收太阳光谱中的光波外，同时还可大范围吸收包括太赫兹波在内的地球场和宇宙场相关波段的电磁波，提升相关光伏材料的发电性能。

技术领域

本发明涉及光伏材料技术领域，尤其涉及一种硅锌多维光伏材料及制备方法。

背景技术

光伏发电技术历经近一个世纪的发展，目前已在所有可再生能源中占据头等重要的位置。但是由于无论是单晶硅，还是多晶硅，或者是非晶硅，作为硅光电池，它们不仅材料成本一直居高不下，而且其光电转换率始终很难进一步提升。

目前国际公认最高光电转换率在AM1.5条件下为24％，空间用效率为13.5-18％，地面用效率为11-18％。由于现有光伏材料不仅成本较高，而且光电转换率较低，因此全面推广光伏发电技术的构想困难重重。造成以上局面的原因主要有两个：

1、已有的硅光电池的背电极都是以银浆印刷在硅基材背面和正面，，再烧结成作为电池背电极和栅极的合金层。银虽然具有优异的导电和导热性能，但是银质电极作为无定型高密度结构，此结构虽然向硅中引入了银杂质，但是由于银不仅本身会产生缺陷，而且还会和硅结构中缺陷络合成复合中心，进而严重影响载流子寿命，降低硅光电池的性能。

2、无论是单晶硅还是多晶硅，或者非晶硅，作为硅光电池，它们的内部结构所能对应光波长都只能局限于红光附近的800-1100nm之间，而地表空间所存在的能被光伏技术利用的电磁波种类事实上远超过此范围，因此在现有光伏发电技术这里有大量空间电磁能没能被利用。

发明内容

本发明的实施例提供了一种制作硅锌多维光伏电池的材料配方及电池制作方法，以实现更多和在更大波长范围采集光能和其它电磁能，为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。一种硅锌多维光伏电池，由如下重量百分比的各组分制成：锌10—50％、硅30—80％、硒酸盐1—20％和锗1—20％。

进一步地，所述硅锌多维光伏电池中的各组分在各自的重量百分比的比例范围内，根据不同用途和不同外部条件随机调整重量百分比。

一种硅锌多维光伏电池的制作方法，所述硅锌多维光伏电池由如下重量百分比的各组分制成：锌10—50％、硅30—80％、硒酸盐1—20％和锗1—20％，所述方法包括：

步骤10：制作硅锌多维光伏电池的背电极：将含锌浆料印刷在单晶硅或多晶硅基材的背面和正面后，将印刷后的单晶硅或多晶硅基材置于管式炉或网带炉中烧结扩散，使锌与硅结合为作为硅锌多维光伏电池背电极和栅极的合金层；

步骤20：制作硅锌多维光伏电池的正面：在硅基材的正面刷一层硒酸盐浆料后，将硅基材置于管式炉或网带炉中烧结成成品。

步骤30：由所述硅锌多维光伏电池的背电极和栅极以及烧结有硒酸盐和锗的正面构成硅锌多维光伏电池。

进一步地，在所述步骤20中得到的成品的表面采用PVD、CVD或Ion implantation方法固化一层锗。

进一步地，所述硅基材为单晶硅或多晶硅基材。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的硅锌多维材料除可全面吸收太阳光谱中的光波外，同时还可大范围吸收包括太赫兹波在内的地球场和宇宙场相关波段的电磁波，可大幅度提升相关光伏材料的发电性能。