[发明专利]一种太阳能电池表面吸收增强层的制备方法

摘要

本发明涉及一种太阳能电池表面吸收增强层的制备方法，属于太阳能电池技术领域。针对二氧化钛光量子效率低的问题，本发明提供了一种太阳能电池表面吸收增强层的制备方法，本发明通过配置聚苯乙烯纳米微球乳液制得蛋白石结构薄膜，并以其为模板将二氧化钛渗透入蛋白石结构薄膜中，经烧结去除蛋白石结构薄膜，制得反蛋白石结构二氧化钛薄膜，再将银纳米粒子沉积在反蛋白石结构二氧化钛薄膜的缝隙中，利用银纳米粒子有效抑制电子空穴复合作用和提高光吸收增强效果，最后用四氯化钛溶液处理，在薄膜表面形成特殊的网状纳米多孔结构，提高电子的迁移率和延长电子寿命，制得太阳能电池表面吸收增强层。

主权项

一种太阳能电池表面吸收增强层的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取1~2g聚乙烯吡咯烷酮加入200~300mL质量分数为70%乙醇溶液中，以300~400r/min搅拌至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，加入10~15mL苯乙烯单体，1~2g偶氮二异丁氰，继续搅拌10~15min，在氮气氛围下，加热至70~80℃，反应4~6h后，将反应液装入离心机中，以1000~2000r/min离心分离，得聚苯乙烯纳米微球；（2）用无水乙醇和去离子水分别洗涤上述聚苯乙烯纳米微球1~3次，并将其过200目筛，将过筛后的聚苯乙烯纳米微球置于冷冻干燥箱中冻干，称取0.03~0.05g干燥后的聚苯乙烯纳米微球加入300~500mL去离子水中，用300W超声波超声分散15~20min，得聚苯乙烯乳液，将20cm×10cm大小的FTO导电玻璃垂直浸入乳液中，并在40~50℃干燥箱中干燥20~24h，取出导电玻璃，得覆蛋白石膜导电玻璃，备用；（3）称取18~20g钛酸四丁酯，与27~30mL质量分数为15%乙酸乙醇溶液混合，加入190~195mL质量分数为98%乙醇溶液中，在30~35℃下，以400~500r/min搅拌30~40min，加入180~200mL无水乙醇，得透明溶胶；（4）将上述步骤（2）制备的覆蛋白石膜导电玻璃，置于80~85℃干燥箱中加热15~20min后，浸泡在上述透明溶胶中1~2min，取出导电玻璃置于50~55℃真空干燥箱中干燥1~2h，再将导电玻璃浸泡在透明溶胶中，重复浸泡干燥操作3~5次，将覆膜导电玻璃置于煅烧炉中，在500~550℃下烧结2~3h，冷却至室温，取出，得覆反蛋白石结构二氧化钛薄膜导电玻璃；（5）将上述覆反蛋白石结构二氧化钛薄膜导电玻璃浸泡在100~200mL质量浓度为20%硝酸银溶液中，加入20~30mL质量浓度为10%甲醛溶液，并用质量浓度为17％氨水调节混合液pH为8.0~9.0，在遮光情况下，反应15~20min，取出覆膜导电玻璃，再将其浸泡在200~300mL摩尔浓度为0.1mol/L四氯化钛溶液中20~24h，取出覆膜导电玻璃，置于煅烧炉中，在500~550℃下煅烧20~30min，得太阳能电池表面吸收增强层。