一种纳米天线太阳能电池的制作方法

摘要

本发明涉及一种纳米天线太阳能电池的制作方法。先用乙醇或丙酮有机溶剂与纳米硅粉按质量体积比纳米硅(g)：有机溶剂(ml)1:200比例配置悬浊液，采用旋涂法把浊液旋涂到金属衬底上进行衬底修饰；在800～1000℃温度，40～100Pa标准压强条件下在修饰衬底上一步生成硅-石墨烯-碳纳米管复合结构，形成太阳电池器件片；采用旋涂工艺或溅射或蒸发，在碳纳米管之间生成硅橡胶或碳化硅、氧化铝钝化层；然后运用电子束蒸发法、磁控溅射等方法在器件片上层沉积透明导电薄膜，最后以金属衬底和透明导电薄膜为电极得到高效纳米天线太阳能电池。本发明采用一步法直接生成纳米太阳能电池主体结构，制作方法简单、高效，节约原料与成本，适合大规模生产。

主权项

一种纳米天线太阳能电池制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：A)金属衬底修饰选择铜、镍、铁金属箔中的一种作为金属衬底；选取乙醇或丙酮有机溶剂与纳米硅粉按质量体积比纳米硅(g)：有机溶剂(ml)1:200比例配置悬浊液，经超声分散处理后，采用旋涂法，将纳米硅浊液旋涂到所选用的金属衬底上，待有机溶剂挥发后得到纳米硅粉修饰的金属衬底；B)电池器件片制作以甲烷或乙醇或乙炔气体中的一种或几种作为碳源，在800～1000℃温度，40～100Pa标准压强下，与氢气混合，并用惰性气体作为保护气，采用等离子体增强化学气相沉积法，在经步骤A)修饰后的金属衬底上一步生成硅‑石墨烯‑碳纳米管复合结构太阳能电池器件片；C)钝化层制作采用旋涂或溅射或高真空热蒸发方法，在经步骤B)生成的太阳电池器件片上，碳纳米管之间沉积硅橡胶或二氧化硅或氧化铝中的一种或两种薄膜，作为太阳能电池器件片的钝化层；D)窗口层制作运用电子束蒸发或磁控溅射方法，在钝化层和碳纳米管的表面，沉积透明导电薄膜(ITO)或掺铝氧化锌(AZO)，作为窗口层；E)对由以上步骤得到的器件上表面抛光，使碳纳米管的横截面暴露出来，在横截面上采用旋涂烘烤或溅射或真空蒸发方法再次生成硅橡胶或氧化铝透明钝化层；F)以所选择的金属衬底为背电极，上层透明导电薄膜为前电极，得到纳米天线太阳能电池。