一种Au纳米颗粒修饰TiO2纳米管陷光结构及其砷化镓肖特基结太阳能电池和制备方法

一种au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构及其砷化镓肖特基结太阳能电池和制备方法
技术领域
1.本发明涉及太阳能电池领域，更具体地，涉及一种au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构及其砷化镓肖特基结太阳能电池和制备方法。


背景技术：

2.以gaas为主的iii-v族太阳能电池凭着直接带隙、优异的光电转换效率和抗辐照能力等优点，已在航空航天领域得到了广泛的应用。理论计算表明，gaas单结太阳能电池的效率可达30％，而以gaas基体系制备的多结太阳能电池的最高效率可达50％。但是在实际应用中，太阳能电池的效率很难达到理论值。在gaas单结太阳能电池中，gaas/石墨烯肖特基结相比起传统的pn结，制作工艺更加简单，因而可大幅降低制作成本。然而，这种结构的太阳能电池还存在较大的优化空间，相关研究人员经过掺杂及沉积减反射膜，改善减反射膜性能等优化手段来提高太阳能电池的光电转换效率。
3.现有技术公开了一种等离子激元复合减反射膜增强太阳电池及其制备方法。所述等离子激元复合减反射膜增强太阳电池，由下至上依次包括太阳电池，金属纳米粒子层以及减反射膜层；所述金属纳米粒子层中金属纳米粒子为银纳米粒子、金纳米粒子或铂金属纳米粒子；所述减反射膜层为tio2；所述太阳电池为肖特基结太阳电池。该发明通过在太阳电池表面旋涂金属纳米粒子，增强对太阳光的散射效应和太阳电池的光吸收，实现电池高的光电转换效率；通过旋涂tio2减反射膜，有效的减少了光的反射，增强了太阳能电池对于光的吸收，提高了太阳电池光电流的大小，最终提高了太阳电池的光电转换效率。
4.现有技术公开了一种基于tio2纳米管的透明电极制备方法，将不同厚度的tio2纳米管薄膜利用再次阳极氧化法从钛金属基底上剥落下来，改善tio2纳米管薄膜的质量和结晶度，并把tio2纳米管薄膜粘附到不同的透明导电衬底上，形成单层或多层的基于tio2纳米管的透明电极。本发明实现了高质量、高结晶度，单层或多层结构的基于tio2纳米管的透明电极的制备，具有简单可靠、灵活性高的特点，有利于tio2纳米管在包括染料敏化太阳电池等不同领域的应用。
5.现有技术公开了一种au纳米颗粒改性nd掺杂bifeo3薄膜光电极及其制备方法，其特点在于，通过光致还原法在溶胶凝胶法制备的nd掺杂bfo薄膜表面上负载au纳米颗粒，其中nd掺杂bfo薄膜是由颗粒尺寸约300～500nm的纳米颗粒堆叠而成，而au纳米颗粒比较均匀地分布在nd掺杂bfo薄膜光电极表面。通过au纳米颗粒修饰和nd元素掺杂的修饰改性后，能够提高bfo薄膜的光吸收能力、促进光生载流子的迁移和分离效率，大大改善bfo薄膜光电极的光电化学性能。


技术实现要素：

6.本发明为克服上述现有技术所述的砷化镓肖特基结太阳能电池光电转换效率仍旧不尽理想等问题，提供一种au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构。
7.同时，本发明还提供一种au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池。
8.同时，本发明还提供一种au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池的制备方法。
9.为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
10.一种au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构，由以下制备方法制备得到：
11.步骤1.在gaas/石墨烯肖特基结太阳能电池窗口层上的石墨烯层表面蒸镀一层ti；
12.步骤2.在以铂箔为阴极，以gaas衬底为阳极的双电极电化学池中，在恒定电位下进行阳极氧化，在nh4f甘油溶液或乙二醇溶液中生长出tio2纳米管阵列结构，得到具有tio2纳米管阵列结构的gaas/石墨烯肖特基结太阳能电池；
13.步骤3.将步骤2具有tio2纳米管阵列结构的gaas/石墨烯肖特基结太阳能电池浸泡于haucl4溶液中，用氙灯作为光源进行照射，在所述tio2纳米管阵列结构上将au
3+
还原成au纳米颗粒，经真空干燥，得到au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构。
14.优选地，步骤2所述tio2纳米管阵列结构的单根纳米管内径为20～40nm，厚度为130～170nm。
15.优选地，步骤2中阳极氧化条件如下：控制电压为20～30v，在室温条件下下通电反应时间为500～800s。
16.优选地，步骤2中所述nh4f甘油溶液的质量分数0.4％～1.0％。
17.优选地，步骤2中所述乙二醇溶液的质量分数为0.4％～1.0％。
18.优选地，步骤3中采用300w的氙灯作为光源照射0.5～4小时。
19.优选地，步骤3中真空干燥前用水和乙醇交替清洗或用水和乙二醇溶液交替清洗，目的是清洗掉残留的au薄膜。
20.一种au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池，其自下而上依次包括背面电极、n型gaas衬底、绝缘层、正面电极，所述绝缘层和正面电极依次制备在所述n型gaas衬底的四周，使所述n型gaas衬底保留有窗口层，在所述窗口层依次制备石墨烯层和减反射层，所述石墨烯层还与所述正面电极直接接触，所述减反射层为本发明技术制备得到的au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构。
21.优选地，所述背面电极(1)厚度为100～180nm。
22.优选地，所述绝缘层厚度为100～300nm。
23.优选地，所述正面电极厚度为80～150nm。
24.优选地，所述石墨烯层厚度为1～10个原子。
25.优选地，所述au纳米颗粒粒径为10～30nm。
26.进一步优选地，所述背面电极厚度为120nm。所述绝缘层厚度为200nm。所述正面电极厚度为100nm。所述石墨烯层厚度为3个原子。所述au纳米颗粒粒径为20nm。
27.一种au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
28.步骤一，在清洗后的n型gaas衬底的底面蒸镀背面电极，然后退火处理得到背面电极/gaas衬底；
29.步骤二，在步骤一的n型gaas衬底正面四周制备绝缘层，然后再在所述绝缘层上制备正面电极，使所述n型gaas衬底保留有窗口层；
30.步骤三，将石墨烯片转移到步骤二所述n型gaas衬底保留的窗口层表面得到石墨烯层，所述石墨烯层还与步骤二所述正面电极直接接触；
31.步骤四，在步骤三n型gaas衬底窗口层上的石墨烯层上蒸镀内径为20～40nm、厚度为80～120nm的ti，然后，在以铂箔为阴极，以gaas衬底为阳极的双电极电化学池中，在恒定电位下进行阳极氧化，在nh4f甘油溶液或乙二醇溶液中生长出tio2纳米管阵列结构，得到含有tio2纳米管阵列结构的砷化镓肖特基结太阳能电池；
32.步骤五，将步骤四含有tio2纳米管阵列结构的gaas肖特基结太阳能电池浸泡于haucl4溶液中，用氙灯作为光源进行照射，在所述tio2纳米管阵列结构上将au
3+
还原成au纳米颗粒，然后真空干燥，得到au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池。
33.优选地，步骤一得到的背面电极/gaas衬底放入酸或碱溶液中浸泡1～30min，吹干备用。
34.进一步优选地，所述酸溶液为hcl、hno3或h2so4中的任意一种，所述碱溶液为koh或naoh，将所述背面电极/gaas衬底表面的氧化物杂质清洗干净，避免影响产品的导电性。
35.优选地，步骤三的石墨烯片先浸泡于浓度为0.1mol/l的fecl3溶液中直至保护膜铜箔完全溶解后，用去离子水清洗2～3次。然后在水面上将所述石墨烯片转移到步骤二n型gaas衬底的窗口层表面得到含有石墨烯层的gaas衬底，所述石墨烯层还与正面电极直接接触。将含有石墨烯层的gaas衬底干燥后，置于均胶机中央，滴加pmma并以1000rpm的转速旋转1min，溶解石墨烯层上的保护膜pmma，然后浸泡在丙酮溶液中去除残留的pmma，干燥备用。
36.优选地，步骤四所述tio2纳米管阵列结构的单根纳米管内径为20～40nm，厚度为130～170nm。
37.优选地，步骤四所述nh4f甘油溶液的质量分数为0.4％～1.0％。
38.优选地，步骤四所述乙二醇溶液的质量分数为0.4％～1.0％。
39.步骤四用nh4f甘油溶液或乙二醇溶液作为电解液，能有效抑制离子的局部浓度的波动和ph值的变化，使生长出的tio2纳米管表面更加平滑，再加以调节其浓度，能进一步优化tio2纳米管的形貌。
40.进一步优选地，所述nh4f甘油溶液的质量分数为0.6％。所述乙二醇溶液的质量分数为0.6％。
41.优选地，步骤五真空干燥前用水和乙醇交替清洗或用水和乙二醇溶液将所述含有tio2纳米管阵列结构的砷化镓肖特基结太阳能电池交替清洗，将残留的au薄膜除去，能避免杂质对产品的光电转换效率造成影响。
42.优选地，步骤五采用300w的氙灯作为光源照射0.5～4小时，此阶段，au
3+
被还原成au单质，修饰在所述tio2纳米管阵列结构上，赋予所述tio2纳米管阵列结构等离子激源效应，能显著增强器件的光吸收效率。
43.优选地，步骤五的haucl4溶液浓度为0.09mmol/l。
44.优选地，所述背面电极为金、钯、银、钛、铜、铂、铬、镍、ito或azo中的任意一种单一
电极或由两种以上组成的复合电极。
45.优选地，所述正面电极为金、钯、银、钛、铜、铂、铬、镍、ito或azo中的任意一种单一电极或由两种以上组成的复合电极。
46.优选地，所述绝缘层为sio2绝缘层或al2o3绝缘层。
47.优选地，所述n型gaas衬底为si掺杂的n型gaas衬底，晶向为(100)，si掺杂浓度为10
18
/cm3数量级。
48.优选地，步骤一所述n型gaas衬底清洗方法如下：使用无尘布蘸乙醇擦去其表面可见的灰尘后，再放入烧杯中依次使用丙酮和乙醇超声清洗5分钟，最后用水超声清洗3分钟。
49.与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
50.本发明的太阳能电池采用顶窗设计结构，通过热蒸镀法结合阳极氧化法，制备tio2纳米管减反射层，所述tio2纳米管陷光结构高度有序、方向垂直，具有大的比表面积，使入射光在纳米管陷光结构内不断反射，最后被器件所吸收，从而大幅度减少光反射，增强光吸收，提升器件的短路电流密度、增强器件的光电转换效率。用光致还原法通过氙灯在tio2纳米管陷光结构修饰上au纳米颗粒，结合au纳米颗粒表面等离子激元效应，能进一步增强器件的光吸收效率，从而显著提高光电转换效率。本发明制备得到的太阳能电池的短路电流密度提升幅度高达21.3％。光电转换效率提升幅度高达22％。
附图说明
51.图1为本发明au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池的结构示意图，其中，1、背面电极；2、n型gaas衬底；3、石墨烯层；4、绝缘层；5、正面电极；6、tio2纳米管阵列结构；7、au纳米颗粒。
52.图2为实施例1～3和对比例1～2太阳能电池的j-v曲线图。
具体实施方式
53.下面结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
54.除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
55.一种au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池，包括以下步骤：
56.步骤一，在清洗并吹干后的n型gaas衬底的底面采用电子束蒸发法蒸镀厚度为100～180nm的背面电极，然后退火处理，得到背面电极/gaas衬底，并用金刚笔将其裂成10mm
×
10mm的方块，放入hcl、hno3、h2so4、koh或naoh的任意一种溶液中浸泡1～30min，取出干燥备用；
57.步骤二，在步骤一的n型gaas衬底正面四周制备厚度为100～300nm的sio2绝缘层或者al2o3绝缘层，然后在sio2绝缘层或al2o3绝缘层上制备厚度为80～150nm的正面电极，使n型gaas衬底保留有窗口层；
58.步骤三，将两面分别由铜箔及pmma保护的石墨烯片浸泡于浓度为0.1mol/l的fecl3溶液中直至铜箔完全溶解后，用去离子水清洗2～3次。然后在水面上将石墨烯片转移
到步骤二n型gaas衬底窗口层得到具有石墨烯层的gaas衬底，该石墨烯层还与步骤二的正面电极直接接触。将具有石墨烯层的gaas衬底干燥后置于均胶机中央，滴加pmma并以1000rpm的转速旋转1min，溶解石墨烯层上的pmma，然后浸泡在丙酮溶液中去除残留的pmma，干燥后，得到的石墨烯层厚度为1～10个原子；
59.步骤四，借助掩膜版，在步骤三n型gaas衬底窗口层表面的石墨烯层上蒸镀单根内径为20～40nm、厚度为80～120nm的ti，然后置于质量分数为0.4～1.0％的nh4f甘油溶液或乙二醇溶液中，以铂箔为阴极，以n型gaas衬底为阳极，在室温条件下，调节电压为20～30v，通电进行阳极氧化反应500～800s生长单根纳米管内径为20～40nm、厚度为130～170nm的tio2纳米管阵列结构，得到含有tio2纳米管阵列结构的砷化镓肖特基结太阳能电池；
60.步骤五，将步骤四含有tio2纳米管阵列结构的gaas肖特基结太阳能电池浸泡于装有浓度为0.09mmol/l的haucl4溶液的石英玻璃管中，并用300w的氙灯作为光源从石英玻璃管的底部进行照射0.5～4h，在tio2纳米管阵列结构上将au
3+
还原成粒径为10～30nm的au纳米颗粒，然后用去离子水和乙醇或者去离子水和乙二醇溶液交替冲洗，去除残留的au薄膜，随后置于真空罩中干燥，得到au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池。
61.具体地，n型gaas衬底是指si掺杂的n型gaas衬底，晶向为(100)，si掺杂浓度为10
18
/cm3数量级，厚度为350μm。
62.具体地，步骤一n型gaas衬底的清洗方法如下：使用无尘布蘸乙醇擦去其表面可见的灰尘后，再放入烧杯中依次使用丙酮和乙醇超声清洗5分钟，最后用水超声清洗3分钟。
63.具体地，背面电极为金、钯、银、钛、铜、铂、铬、镍、ito或azo中的任意一种单一电极或由两种以上组成的复合电极。
64.具体地，正面电极为金、钯、银、钛、铜、铂、铬、镍、ito或azo中的任意一种单一电极或由两种以上组成的复合电极。
65.实施例1
66.一种au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池，包括以下步骤：
67.步骤一，在清洗并吹干后的n型gaas衬底2的底面采用电子束蒸发法蒸镀厚度为100nm的ag背面电极1，然后以330℃的温度退火处理3min，得到ag背面电极/gaas衬底，并用金刚笔将其裂成10mm
×
10mm的方块，放入naoh溶液中浸泡30min，取出干燥备用；
68.步骤二，在步骤一n型gaas衬底2正面中间位置贴上5
×
5mm的胶带，采用电子束蒸镀法，在步骤一n型gaas衬底2正面四周蒸镀厚度为100nm的al2o3绝缘层4，然后在所述al2o3绝缘层4上蒸镀厚度为150nm的cu正面电极5，随后将胶带剥离，使n型gaas衬底2正面中间保留有窗口层；
69.步骤三，将两面分别由铜箔及pmma保护的石墨烯片浸泡于浓度为0.1mol/l的fecl3溶液中直至铜箔完全溶解后，用去离子水清洗3次，然后在水面上将石墨烯片转移到步骤二n型gaas衬底2的窗口层得到具有石墨烯层3的n型gaas衬底，该石墨烯层3还与步骤二的cu正面电极5直接接触，具有石墨烯层3的n型gaas衬底2干燥后置于均胶机中央，滴加pmma并以1000rpm的转速旋转1min，溶解石墨烯层3上的pmma，然后浸泡在丙酮溶液中去除残留的pmma，干燥后，得到的石墨烯层厚度为1个原子；
70.步骤四，借助掩膜版，在步骤三n型gaas衬底2窗口层表面的石墨烯层3上蒸镀单根内径为20nm、厚度为100nm的ti，然后置于质量分数为0.4％的nh4f甘油溶液中，以铂箔为阴极，以n型gaas衬底为阳极，在室温条件下，调节电压为20v，通电进行阳极氧化反应800s生长单根纳米管内径为20nm，厚度为170nm的tio2纳米管阵列结构6，得到含有tio2纳米管阵列结构6的砷化镓肖特基结太阳能电池；
71.步骤五，将步骤四含有tio2纳米管阵列结构6的gaas肖特基结太阳能电池浸泡于装有浓度为0.09mmol/lhaucl4溶液的石英玻璃管中，并用300w的氙灯作为光源从石英玻璃管的底部进行照射0.5h，在tio2纳米管阵列结构6上将au
3+
还原成粒径为10nm的au纳米颗粒7，然后用去离子水和乙二醇交替冲洗，去除残留的au薄膜，最后置于真空罩中干燥，得到au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池。
72.具体地，n型gaas衬底2为si掺杂的n型gaas衬底，晶向为(100)，si掺杂浓度为10
18
/cm3数量级，厚度为350μm。
73.具体地，步骤一n型gaas衬底清洗方法如下：使用无尘布蘸乙醇擦去其表面可见的灰尘后，再放入烧杯中依次使用丙酮和乙醇超声清洗5分钟，最后用水超声清洗3分钟。
74.实施例2
75.一种au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池，包括以下步骤：
76.步骤一，在清洗并吹干后的n型gaas衬底2的底面采用电子束蒸发法蒸镀厚度为120nm的au背面电极1，然后以330℃的温度退火处理3min，得到au背面电极/gaas衬底，并用金刚笔将其裂成10mm
×
10mm的方块，放入hcl溶液中浸泡1min，取出干燥备用；
77.步骤二，在步骤一n型gaas衬底2正面中间位置贴上5
×
5mm的胶带，采用电子束蒸镀法，在步骤一n型gaas衬底2正面四周蒸镀厚度为200nm的sio2绝缘层4，然后在所述sio2绝缘层4上蒸镀厚度为100nm的ag正面电极5，随后将胶带剥离，使n型gaas衬底2正面中间保留有窗口层；
78.步骤三，将两面分别由铜箔及pmma保护的石墨烯片浸泡于浓度为0.1mol/l的fecl3溶液中直至铜箔完全溶解后，用去离子水清洗3次，然后在水面上将石墨烯片转移到步骤二n型gaas衬底2的窗口层得到具有石墨烯层3的n型gaas衬底，该石墨烯层3还与步骤二的ag正面电极5直接接触，具有石墨烯层3的n型gaas衬底2干燥后置于均胶机中央，滴加pmma并以1000rpm的转速旋转1min，溶解石墨烯层3上的pmma，然后浸泡在丙酮溶液中去除残留的pmma，干燥后，得到的石墨烯层厚度为3个原子；
79.步骤四，借助掩膜版，在步骤三n型gaas衬底2窗口层表面的石墨烯层3上蒸镀单根内径为40nm、厚度为80nm的ti，然后置于质量分数为0.6％的nh4f甘油溶液中，以铂箔为阴极，以n型gaas衬底为阳极，在室温条件下，调节电压为30v，通电进行阳极氧化反应600s生长单根纳米管内径为40nm、厚度为130nm的tio2纳米管阵列结构6，得到含有tio2纳米管阵列结构6的砷化镓肖特基结太阳能电池；
80.步骤五，将步骤四含有tio2纳米管阵列结构6的gaas肖特基结太阳能电池浸泡于装有浓度为0.09mmol/lhaucl4溶液的石英玻璃管中，并用300w的氙灯作为光源从石英玻璃管的底部进行照射4h，在tio2纳米管阵列结构6上将au
3+
还原成粒径为20nm的au纳米颗粒7。然后，用去离子水和乙醇交替冲洗，去除残留的au薄膜，随后置于真空罩中干燥，得到au纳
米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池。
81.具体地，n型gaas衬底2为si掺杂的n型gaas衬底，晶向为(100)，si掺杂浓度为10
18
/cm3数量级，厚度为350μm，
82.具体地，步骤一n型gaas衬底清洗方法如下：使用无尘布蘸乙醇擦去其表面可见的灰尘后，再放入烧杯中依次使用丙酮和乙醇超声清洗5分钟，最后用水超声清洗3分钟。
83.实施例3
84.一种au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池，包括以下步骤：
85.步骤一，在清洗并吹干后的n型gaas衬底2的底面采用电子束蒸发法蒸镀厚度为180nm的ito背面电极1，然后以330℃的温度退火处理3min，得到ito背面电极/gaas衬底，并用金刚笔将其裂成10mm
×
10mm的方块，放入hno3溶液中浸泡20min，取出干燥备用；
86.步骤二，在步骤一n型gaas衬底2正面中间位置贴上5
×
5mm的胶带，采用电子束蒸镀法，在步骤一n型gaas衬底2正面四周蒸镀厚度为300nm的sio2绝缘层4，然后在所述sio2绝缘层4上蒸镀厚度为80nm的azo正面电极5，随后将胶带剥离，使n型gaas衬底2正面中间保留有窗口层；
87.步骤三，将两面分别由铜箔及pmma保护的石墨烯片浸泡于浓度为0.1mol/l的fecl3溶液中直至铜箔完全溶解后，用去离子水清洗2次，然后在水面上将石墨烯片转移到步骤二n型gaas衬底2窗口层得到具有石墨烯层3的n型gaas衬底，该石墨烯层3还与步骤二的azo正面电极5直接接触，具有石墨烯层3的n型gaas衬底2干燥后置于均胶机中央，滴加pmma并以1000rpm的转速旋转1min，溶解石墨烯层3上的pmma，然后浸泡在丙酮溶液中去除残留的pmma，干燥后，得到的石墨烯层厚度为10个原子；
88.步骤四，借助掩膜版，在步骤三n型gaas衬底2窗口层表面的石墨烯层3上蒸镀单根内径为30nm、厚度为120nm的ti，然后置于质量分数为1.0％的乙二醇溶液中，以铂箔为阴极，以n型gaas衬底为阳极，在室温条件下，调节电压为25v，通电进行阳极氧化反应500s生长单根纳米管内径为30nm，厚度为140nm的tio2纳米管阵列结构6，得到含有tio2纳米管阵列结构6的砷化镓肖特基结太阳能电池；
89.步骤五，将步骤四含有tio2纳米管阵列结构6的gaas肖特基结太阳能电池浸泡于装有浓度为0.09mmol/lhaucl4溶液的石英玻璃管中，并用300w的氙灯作为光源从石英玻璃管的底部进行照射2h，在tio2纳米管阵列结构6上将au
3+
还原成粒径为30nm的au纳米颗粒7，然后用去离子水和乙醇交替冲洗，去除残留的au薄膜，随后置于真空罩中干燥，得到au纳米颗粒修饰tio2纳米管陷光结构砷化镓肖特基结太阳能电池。
90.具体地，n型gaas衬底2为si掺杂的n型gaas衬底，晶向为(100)，si掺杂浓度为10
18
/cm3数量级，厚度为350μm。
91.具体地，步骤一n型gaas衬底2的清洗方法如下：使用无尘布蘸乙醇擦去其表面可见的灰尘后，再放入烧杯中依次使用丙酮和乙醇超声清洗5分钟，最后用水超声清洗3分钟。
92.对比例1
93.对比例1与实施例1的制备方法相似，不同之处在于，不进行步骤四tio2纳米管阵列结构6的生长。
94.对比例2
95.对比例2与实施例1的制备方法相似，不同之处在于，不用au纳米颗粒7修饰tio2纳米管阵列结构6。
96.性能测试
97.测定实施例1～3和对比例1～2所得太阳电池的电学性能，结果见图2和表1。
98.表1实施例1～3和对比例1～2太阳电池的各参数对比
99.实验组短路电流密度(ma/cm2)光电转换效率(％)实施例115.085.86实施例216.056.05实施例315.855.94对比例113.235.41对比例213.854.96
100.由表1的测试结果可知，本发明发的太阳能电池的短路电流密度从13.23ma/cm2显著提升到达到16.05ma/cm2，提升幅度高达21.3％。
101.光电转换效率从4.96％提升到6.05％，提升幅度高达22％，说明au纳米颗粒修饰tio2纳米管减反射膜可以显著提升太阳电池的的电学性能，具备更高的光电转换效率。
102.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。