[发明专利]一种太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明提供了一种太阳能电池及其制备方法，所述太阳能电池的制备方法包括：n型硅基底的清洗、在所述n型硅基底的上表面制备硅纳米线阵列、对所述n型硅基底进行钝化处理、硫化钴纳米线/P3HT层的制备、PEDOT:PSS层的制备、正面银栅电极的制备以及背面铝电极的制备，其中在对所述n型硅基底进行钝化处理的工序中选择旋涂含有氢氧化钠和四丙醇硅的混合溶液，并进行退火处理，以有效降低硅基底表面的缺陷态，提高相应太阳能电池的光电转换效率。

主权项

1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1： n型硅基底的清洗：将n型硅片切割成尺寸为3 cm×3 cm的n型硅基底，接着将所述n型硅基底依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗10‑15分钟，然后置入浓H₂SO₄/H₂O₂混合溶液中并加温至100‑110℃保持50‑70分钟，接着用去离子水冲洗所述n型硅基底，并用氮气吹干以备用；步骤2：在所述n型硅基底的上表面制备硅纳米线阵列：将步骤1得到的所述n型硅基底置于硝酸银/氢氟酸混合溶液中，其中所述硝酸银/氢氟酸混合溶液中氢氟酸的摩尔浓度为4.8mol/l，硝酸银的摩尔浓度为0.02mol/l，并在室温下刻蚀10‑30分钟，将刻蚀过的所述n型硅基底取出后，用去离子水冲洗，然后浸入浓硝酸中保持50‑60分钟，接着用去离子水清洗硅片，并用氮气吹干以备用；步骤3：对所述n型硅基底进行钝化处理：将步骤2得到n型硅基底在氢氟酸溶液中浸泡5‑10分钟，接着在所述n型硅基底的上表面滴加含有氢氧化钠和四丙醇硅的混合溶液，所述含有氢氧化钠和四丙醇硅的混合溶液中氢氧化钠的浓度为0.3‑0.6mg/ml，四丙醇硅的浓度为1‑2mg/ml，并静置3‑6分钟，接着在2000‑2500转/分钟的条件下旋涂2‑5分钟，并在200‑400℃的温度下退火30‑60分钟，以钝化所述n型硅基底的上表面，然后在所述n型硅基底的下表面滴加含有氢氧化钠和四丙醇硅的混合溶液并静置3‑6分钟，接着在2000‑2500转/分钟的条件下旋涂2‑5分钟，并在200‑400℃的温度下退火30‑60分钟，以钝化所述n型硅基底的下表面；步骤4：硫化钴纳米线/P3HT层的制备：在步骤3得到的n型硅基底的上表面旋涂含有硫化钴纳米线的P3HT溶液，所述含有硫化钴纳米线的P3HT溶液中硫化钴纳米线的浓度为0.5‑1mg/ml，P3HT的浓度为2‑5mg/ml，旋涂的转速为2000‑3000转/分钟以及时间为1‑3分钟，然后在氮气环境中，并在120‑140℃的温度下退火20‑30分钟，形成所述硫化钴纳米线/P3HT层；步骤5：PEDOT:PSS层的制备：在所述硫化钴纳米线/P3HT层表面旋涂PEDOT:PSS溶液；旋涂的转速为4000‑5000转/分钟以及时间为1‑4分钟，然后在氮气环境中，并在110‑130℃的温度下退火20‑30分钟，以形成所述PEDOT:PSS层；步骤6：正面银栅电极的制备；步骤7：背面铝电极的制备。