一种纳米结构太阳电池及其制备方法

本发明涉及太阳能电池，具体为一种纳米结构太阳电池及其制备方法。

背景技术：

1、太阳能电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，它只要被满足一定照度条件的光照度，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏，简称光伏。

2、现有的太阳能电池多是通过硅片制作而成，通过硅片对光电进行转换，将太阳能转换为电能，已达到对太阳能的利用，但是，硅片受限于俄歇复合和表面复合的影响，能量的转换效率低下，从而影响太阳能电池的利用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种纳米结构太阳电池及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的硅片受限于俄歇复合和表面复合的影响，能量的转换效率低下，从而影响太阳能电池的利用的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米结构太阳电池，包括：

3、硅片；

4、正面钝化层，所述正面钝化层设置在所述硅片的顶部；

5、背面钝化层，所述背面钝化层设置在所述硅片的底部。

6、优选的，所述硅片和所述正面钝化层的表面均设置有三角波，所述三角波的周期为100-300nm。

7、优选的，所述正面钝化层为纳米碳，所述正面钝化层的厚度为10-20nm。

8、优选的，所述背面钝化层的厚度为10-20nm。

9、一种纳米结构太阳电池的制备方法，该纳米结构太阳电池的制备方法包括如下步骤：

10、s1：正面钝化层附着在硅片的顶部；

11、s2：将附着有正面钝化层的硅片置于加热炉中，在流动的含氢气体中以恒定的流速升温至700-800℃，恒温保持一段时间；

12、s3：再以流动的氩气以恒定的速率升温至1200-1300℃，恒温一段时间；

13、s4：将热处理后的附着有正面钝化层的硅片用水性氧化剂处理，完成正面钝化层表面的刻蚀；

14、s5：在正面钝化层刻蚀处理后的硅片的底部附着背面钝化层，并在正面钝化层上印上正面电极，在背面钝化层上印刷反面电极，并烧结。

15、优选的，所述步骤s2中的含氢气体的流速为以8-10℃每分钟的流速升温至700-800℃，恒温保持3-3.5小时。

16、优选的，所述步骤s3中的氩气以5-6摄氏度每分钟的速率升温至1200-1300℃，恒温保持36-48小时。

17、优选的，所述步骤s4中水性氧化剂为过氧化氢水溶液。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种纳米结构太阳电池，通过将碳纳米正面钝化层附着在硅片上，利用纳米碳优良的光电转换能力进行光电转换，有效的提升了太阳电池的光电转换效率。

技术特征：

1.一种纳米结构太阳电池，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种纳米结构太阳电池，其特征在于：所述硅片(100)和所述正面钝化层(200)的表面均设置有三角波，所述三角波的周期为100-300nm。

3.根据权利要求2所述的一种纳米结构太阳电池，其特征在于：所述正面钝化层(200)为纳米碳，所述正面钝化层(200)的厚度为10-20nm。

4.根据权利要求3所述的一种纳米结构太阳电池，其特征在于：所述背面钝化层(300)的厚度为10-20nm。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的纳米结构太阳电池的制备方法，其特征在于：该纳米结构太阳电池的制备方法包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种纳米结构太阳电池，其特征在于：所述步骤s2中的含氢气体的流速为以8-10℃每分钟的流速升温至700-800℃，恒温保持3-3.5小时。

7.根据权利要求6所述的一种纳米结构太阳电池，其特征在于：所述步骤s3中的氩气以5-6摄氏度每分钟的速率升温至1200-1300℃，恒温保持36-48小时。

8.根据权利要求7所述的一种纳米结构太阳电池，其特征在于：所述步骤s4中水性氧化剂为过氧化氢水溶液。

技术总结
本发明公开了太阳能电池技术领域的一种纳米结构太阳电池及其制备方法，包括：硅片；正面钝化层，所述正面钝化层设置在所述硅片的顶部；背面钝化层，所述背面钝化层设置在所述硅片的底部，正面钝化层附着在硅片的顶部，将附着有正面钝化层的硅片置于加热炉中，在流动的含氢气体中以恒定的流速升温至700‑800℃，再以流动的氩气以恒定的速率升温至1200‑1300℃，恒温一段时间，恒温保持一段时间，将热处理后的附着有正面钝化层的硅片用水性氧化剂处理，完成正面钝化层表面的刻蚀，本发明通过将碳纳米正面钝化层附着在硅片上，利用纳米碳优良的光电转换能力进行光电转换，有效的提升了太阳电池的光电转换效率。

技术研发人员：刘文富,齐兴华,李昊天,韩嘉义,栾正洋
受保护的技术使用者：黄淮学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13