[发明专利]太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的制备方法。

背景技术

太阳能是当今最清洁的能源之一，取之不尽、用之不竭。太阳能的利用方式包括光能-热能转换、光能-电能转换和光能-化学能转换。太阳能电池是光能-电能转换的典型例子，是利用半导体材料的光生伏特原理制成的。根据半导体光电转换材料种类不同，太阳能电池可以分为硅基太阳能电池、砷化镓太阳能电池、有机薄膜太阳能电池等。

目前，太阳能电池以硅基太阳能电池为主。现有技术中的太阳能电池包括：一背电极、一硅片衬底、一掺杂硅层和一上电极。所述太阳能电池中硅片衬底和掺杂硅层形成P-N结，所述P-N结在太阳光的激发下产生多个电子-空穴对(激子)，所述电子-空穴对在静电势能作用下分离并分别向所述背电极和上电极移动。如果在所述太阳能电池的背电极与上电极两端接上负载，就会有电流通过外电路中的负载。

然而，现有技术的太阳能电池的制备方法中，制备的掺杂硅层的表面为一平整的平面结构，其表面积较小，因此，使所述太阳能电池的取光面积较小，所述太阳能电池对光线的利用率较低。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种能够提高所述太阳能电池的取光面积的制备方法。

一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：提供一硅基板，所述硅基板具有一第一表面以及与该第一表面相对设置的一第二表面；在所述硅基板的第二表面设置一图案化的掩模层，所述图案化的掩模层包括多个并排延伸的条形凸起结构，相邻的条形凸起结构之间形成一沟槽，所述硅基板通过该沟槽暴露出来；刻蚀所述硅基板，使所述掩模层中相邻的多个条形凸起结构依次两两闭合，形成多个三维纳米结构预制体；去除所述掩模层，在所述硅基板的第二表面形成多个M形三维纳米结构；在所述三维纳米结构表面形成一掺杂硅层；在所述掺杂硅层的至少部分表面设置一上电极；以及设置一背电极与所述硅基板欧姆接触。

一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：提供一硅基板，所述硅基板具有一第一表面以及与该第一表面相对设置的一第二表面；在所述硅基板的第二表面设置一图案化的掩模层，所述图案化的掩模层包括多个并排延伸的条形凸起结构，相邻的条形凸起结构之间形成一沟槽，所述硅基板通过该沟槽暴露出来；刻蚀所述硅基板，使所述掩模层中相邻的多个条形凸起结构依次两两闭合，形成多个三维纳米结构预制体；去除所述掩模层，在所述硅基板的第二表面形成多个M形三维纳米结构；在所述三维纳米结构表面形成一掺杂硅层；在所述掺杂硅层的表面形成一金属层；在所述金属层的至少部分表面设置一上电极；以及设置一背电极与所述硅基板欧姆接触。

相较于现有技术，本发明提供的太阳能电池的制备方法通过在所述硅片衬底的表面设置多个M形的三维纳米结构，从而使所述掺杂硅层形成多个三维纳米结构，进而可以提高所述太阳能电池的取光面积，减少光线的反射，从而可以进一步提高所述太阳能电池对光线的利用率。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的太阳能电池的结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的太阳能电池中硅片衬底的结构示意图。

图3为图2所述的硅片衬底的扫描电镜照片。

图4为图2所示的三维纳米结构阵列沿IV-IV线的剖视图。

图5为本发明第一实施例提供的太阳能电池的制备方法的流程图。

图6为图5所示制备方法中形成多个三维纳米结构的制备方法的流程图。

图7为本发明第二实施例提供的太阳能电池的结构示意图。

图8为本发明第二实施例提供的太阳能电池的制备方法的流程图。

主要元件符号说明