[发明专利]广谱高吸收的太阳能电池结构及其制作方法

权利要求书

1.一种广谱高吸收太阳能电池结构，包括：

一p型或轻掺杂n型硅层；

一硫系元素掺杂层，该硫系元素掺杂层是在硅材料中掺杂硫系元素，该硫系元素掺杂层制作在p型或轻掺杂n型硅层上，该硫系元素掺杂层的表面制作有阵列状连续的尖锥结构，尖锥结构之间的空隙底部为沉积的银纳米颗粒；

多个上表面接触栅电极，制作在尖锥结构的表面；

一下电极，制作在p型或轻掺杂n型硅层的背面。

2.根据权利要求1所述的广谱高吸收太阳能电池结构，其中尖锥结构的高度为0.1μm至10μm，直径为20nm至5μm，各尖锥顶点之间的距离为20nm至5μm。

3.根据权利要求1所述的广谱高吸收太阳能电池结构，其中银纳米颗粒的直径为20至500nm。

4.根据权利要求1所述的广谱高吸收太阳能电池结构，其中该硫系元素掺杂层的掺杂浓度为10¹⁷至10²⁰cm^-3。

5.根据权利要求1所述的广谱高吸收太阳能电池结构，其中该上表面接触栅电极的数量为3-8个，材料为Al、Ag、Cr、Au或Ni；下电极4的材料为Al或Ag。

6.一种广谱高吸收太阳能电池结构的制作方法，该方法包括：

步骤1：使用金属无电沉积方法，在硅衬底上制备阵列状尖锥结构，形成电池的陷光层；

步骤2：使用硝酸溶液对硅衬底进行处理，去除阵列状尖锥结构表面多余的银颗粒，使阵列状尖锥结构的底部保留有少量的银颗粒；

步骤3：对硅衬底上的阵列状尖锥结构表面进行硫系元素的掺杂；

步骤4：对掺杂后的硅衬底进行退火，以减少缺陷，激活杂质，同时固化银纳米颗粒；

步骤5：在硅衬底上的阵列状尖锥结构的表面制作多个栅电极；

步骤6：在硅衬底的背面制作下电极，完成太阳能电池的制备。

7.根据权利要求6所述的广谱高吸收太阳能电池结构的制作方法，其中金属无电沉积方法所用的反应溶液为AgNO₃+HF+H₂O，其中AgNO₃浓度为0.01至0.1mol/L，HF浓度为1至10mol/L，反应温度在30℃至80℃之间，反应时间在20至60min之间。

8.根据权利要求6所述的广谱高吸收太阳能电池结构的制作方法，其中该硫系元素掺杂层的掺杂浓度为10¹⁷至10²⁰cm-³。

9.根据权利要求6所述的广谱高吸收太阳能电池结构的制作方法，其中所述的退火的温度为300至1000℃，退火时间为1至60min。

10.根据权利要求6所述的广谱高吸收太阳能电池结构的制作方法，其中尖锥结构的高度为0.1μm至10μm，直径为20nm至5μm，各尖锥顶点之间的距离为20nm至5μm。

11.根据权利要求6所述的广谱高吸收太阳能电池结构的制作方法，其中银纳米颗粒的直径为20至500nm。

12.根据权利要求6所述的广谱高吸收太阳能电池结构的制作方法，其中该上表面接触栅电极的数量为3-8个，材料为Al、Ag、Cr、Au或Ni；下电极的材料为Al或Ag。