太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池及其制备方法，包括以下步骤：提供衬底基板，在所述衬底基板上制备背电极层；在所述背电极层上制备纳米颗粒反射层；在所述纳米颗粒反射层上制备吸收层；在所述吸收层上依次制备缓冲层、窗口层和导电层。本发明专利技术实施例提供的太阳能电池及其制备方法通过在背电极层和吸收层之间增设纳米颗粒反射层，加强入射太阳光在太阳能电池背电极上的反射，达到对入射光线的二次利用，从而提高了太阳能电池的光电转换效率。

Solar cell and its preparation

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制备方法
本专利技术涉及光伏组件
，特别是指一种太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
薄膜光伏太阳电池的研究已经逐步推向产业化，但是影响产业化进程的因素之一是如何进一步提高电池的光电转换效率。这一领域的研究除了要关注光伏材料本身的特性改善之外，重要的一点是如何利用更多的光。这方面的研究就涉及到太阳电池所关注的光管理工程，比如涉及到窄带隙材料、上转换材料以及关于表面等离子体激元的利用等。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：入射光在背电极反射的光较少，导致太阳能电池的光电转换效率较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种太阳能电池及其制备方法，以解决光电转换效率较低的技术问题。根据本专利技术的第一方面，其提供了一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：提供衬底基板，在所述衬底基板上制备背电极层；在所述背电极层上制备纳米颗粒反射层；在所述纳米颗粒反射层上制备吸收层；在所述吸收层上依次制备缓冲层、窗口层和导电层。在本专利技术的一些实施例中，在所述背电极层上制备纳米颗粒反射层，包括：将所述背电极层置于前驱体溶液中进行电化学生长，从而在所述背电极层上制备得到纳米颗粒反射层。在本专利技术的一些实施例中，所述前驱体溶液包括可溶性银盐和络合剂。在本专利技术的一些实施例中，所述可溶性银盐选自硝酸银、氟化银和高氯酸银中的至少一种；和/或，所述络合剂选自柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物、乙二胺四乙酸和二乙基三胺五乙酸中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，所述可溶性银盐的摩尔浓度为0.01～0.2mM。在本专利技术的一些实施例中，所述络合剂的摩尔浓度为0.01～2mM。在本专利技术的一些实施例中，所述电化学生长的成核电位为-0.2～-1.6V，成核时间为0～2000s，生长电位为-0.1～-0.6V，生长时间为0～7200s。根据本专利技术的第二方面，其提供了一种太阳能电池，包括衬底基板、依次层叠在所述衬底基板上的背电极层、纳米颗粒反射层、吸收层、缓冲层、窗口层和导电层，所述纳米颗粒反射层用于反射进入所述背电极层的入射光。在本专利技术的一些实施例中，所述纳米颗粒反射层包括银纳米颗粒阵列。在本专利技术的一些实施例中，所述银纳米颗粒的粒径为10～100nm，间距为1～100nm。由此可见，本专利技术实施例提供的太阳能电池及其制备方法通过在背电极层和吸收层之间增设纳米颗粒反射层，加强入射太阳光在太阳能电池背电极上的反射，达到对入射光线的二次利用，从而提高了太阳能电池的光电转换效率。而且，利用银纳米颗粒的表面等离子体激元效应，通过宏观手段操控纳米银颗粒阵列的微观生长，从而实现银纳米结构的形貌、直径以及颗粒间距操控，由此得到的反射层可以加强入射太阳光在太阳能电池背电极上的反射，达到对入射光线的二次利用，使得背电极层的反射率增加了20％以上。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的太阳能电池的制备方法的流程图；图2为本专利技术实施例的太阳能电池的结构示意图；图3为本专利技术实施例的银纳米颗粒反射层的扫描电子显微镜图。图中：1-衬底基板，2-背电极层，3-纳米颗粒反射层，4-吸收层，5-缓冲层，6-窗口层，7-电极层。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本专利技术的至少一个实施例提供了一种太阳能电池的制备方法，该太阳能电池的制备方法的流程图如图1所示，包括以下步骤：步骤101，提供衬底基板，在所述衬底基板上制备背电极层；步骤102，在所述背电极层上制备纳米颗粒反射层；步骤103，在所述纳米颗粒反射层上制备吸收层；步骤104，在所述吸收层上制备缓冲层；步骤105，在所述缓冲层上制备窗口层；步骤106，在所述窗口层上制备导电层。在本专利技术的实施例中，首先在衬底基板上制备背电极层，然后在所述背电极层上制备纳米颗粒反射层，接着在所述纳米颗粒反射层上制备吸收层，最后在所述吸收层上依次制备缓冲层、窗口层和导电层，从而得到如图2所示的太阳能电池。可见，本专利技术实施例通过在背电极层和吸收层之间增设纳米颗粒反射层，加强入射太阳光在太阳能电池背电极上的反射，达到对入射光线的二次利用，从而提高了太阳能电池的光电转换效率。可选地，步骤102可以具体包括：将所述背电极层置于前驱体溶液中进行电化学生长，从而在所述背电极层上制备得到纳米颗粒反射层。本专利技术实施例利用银纳米颗粒的表面等离子体激元效应，通过电化学生长的方法在背电极层表面生长银纳米颗粒，控制纳米银颗粒的大小，以及颗粒间的间距，加强入射太阳光在太阳能电池背电极上的反射，达到对入射光线的二次利用，从而提高电池转换效率。在本专利技术的一些实施例中，所述前驱体溶液包括可溶性银盐和络合剂。其中，所述可溶性银盐选自硝酸银、氟化银和高氯酸银中的至少一种；和/或，所述络合剂选自柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物(F127)、乙二胺四乙酸(EDTA)和二乙基三胺五乙酸(DTPA)中的至少一种。可选地，所述可溶性银盐的摩尔浓度为0.01～0.2mM。优选地，所述可溶性银盐的摩尔浓度为0.05～0.1mM。可选地，所述络合剂的摩尔浓度为0.01～2mM。优选地，所述络合剂的摩尔浓度为0.1～1mM。可选地，所述电化学生长的成核电位为-0.2～-1.6V，成核时间为0～2000s，生长电位为-0.1～-0.6V，生长时间为0～7200s。优选地，所述电化学生长的成核电位为-0.6～-1.0V，成核时间为500～1000s，生长电位为-0.1～-0.3V，生长时间为900～3600s本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n提供衬底基板，在所述衬底基板上制备背电极层；/n在所述背电极层上制备纳米颗粒反射层；/n在所述纳米颗粒反射层上制备吸收层；/n在所述吸收层上依次制备缓冲层、窗口层和导电层。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供衬底基板，在所述衬底基板上制备背电极层；
在所述背电极层上制备纳米颗粒反射层；
在所述纳米颗粒反射层上制备吸收层；
在所述吸收层上依次制备缓冲层、窗口层和导电层。


2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述背电极层上制备纳米颗粒反射层，包括：
将所述背电极层置于前驱体溶液中进行电化学生长，从而在所述背电极层上制备得到纳米颗粒反射层。


3.根据权利要求2所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液包括可溶性银盐和络合剂。


4.根据权利要求2所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述可溶性银盐选自硝酸银、氟化银和高氯酸银中的至少一种；和/或，所述络合剂选自柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物、乙二胺四乙酸和二乙基三胺五乙酸中的至少一种。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：张德忠，
申请(专利权)人：北京铂阳顶荣光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11