[发明专利]陷光增效结构及其制备方法和太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明提供一种陷光增效结构及其制备方法和一种太阳能电池及其制备方法，涉及太阳能电池技术领域。该陷光增效结构包括顺排碳纳米管膜和附着在顺排碳纳米管膜表面的二氧化钛膜或者银膜。二氧化钛膜可降低碳纳米管膜的光吸收，避免太阳光能量的损耗，使太阳能最大限度的被利用，而银膜中的银颗粒受到入射光的辐射后会激发出局域表面等离子体局域共振效应，使纵向入射的太阳光耦合成横向传播的光，延长了光子的传播长度；二氧化钛膜和银膜均使该陷光增效结构具有更好的陷光性能，且该陷光增效结构为纳米级尺寸，解决了现有技术中的陷光增效结构的陷光效果不明显，且厚度较大难以应用在超薄晶硅太阳能电池或者薄膜太阳能电池上的问题。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种陷光增效结构及其制备方法和一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术

随着全球人口数量的增长以及经济的发展，人类对能源的需求也越来越大。化石燃料的燃烧不仅严重污染环境，且资源有限，因此，我们急需找到一种可再生的绿色能源。太阳能有着清洁、丰富的特点，逐渐吸引了人们的眼球。在我国，太阳能资源开发和利用的潜力非常广阔。资料显示，到2020年，我国将力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW(百万千瓦)；到2030年，我国太阳能装机容量的复合增长率将高达25％以上。

目前，高成本和低效率仍是太阳能电池亟待解决的两大问题，其解决方案在于如何降低成本和提高效率。在光伏产业，硅太阳能电池仍然占主要地位。质量更轻、灵活性更强、整合难度更小、制备过程更廉价的硅薄膜太阳能电池获得更多青睐。与此同时，薄膜电池不可避免地带来了对入射光的不完全吸收。一般来讲，商业的SiNx减反膜和微米尺度的随机金字塔结构(厚度一般为5～20微米)相结合，可使光伏电池达到较好的抗反射效果。但制备这种微米级金字塔结构本身就要浪费大量硅材料，同时也不得不保留较厚的硅基底作为支撑，难以应用在超薄晶硅太阳电池上或者薄膜太阳能电池上，严重制约了硅太阳能电池的成本。

因此，如何解决现有技术中的金字塔微米陷光增效结构的陷光效果不明显，且厚度较大，难以应用在超薄晶硅太阳能电池或者薄膜太阳能电池上的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种陷光增效结构及其制备方法和一种太阳能电池及其制备方法。本发明提供的陷光增效结构陷光效果好，且为纳米级尺寸，可以应用于超薄晶硅太阳能电池或者薄膜太阳能电池中。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种陷光增效结构，包括顺排碳纳米管膜和附着在顺排碳纳米管膜单侧表面或双侧表面的增效膜；所述增效膜为二氧化钛膜或银膜。

优选的，所述顺排碳纳米管膜的厚度为50～300nm；所述顺排碳纳米管膜中碳纳米管的内径为30～50nm，壁厚为10～20nm。

优选的，所述增效膜的厚度为30～100nm。

本发明提供了上述方案所述陷光增效结构的制备方法，包括以下步骤：

通过磁控溅射在顺排碳纳米管膜的单侧表面或双侧表面镀制增效膜。

优选的，所述磁控溅射的溅射速率为真空度低于10^-5Pa。

优选的，当所述增效膜为二氧化钛膜时，在顺排碳纳米管膜单侧表面的镀制时间为40～120min；

当所述增效膜为银膜时，在顺排碳纳米管膜单侧表面的镀制时间为8～24min。

本发明提供了一种太阳能电池，包括衬底和固定在衬底表面的上述方案所述的陷光增效结构。

本发明提供了上述方案所述太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

对衬底进行预处理；

将所述陷光增效结构固定在预处理后的衬底表面。