CN105428455A - 一种高效热光伏电池制备方法 - Google Patents
一种高效热光伏电池制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105428455A CN105428455A CN201510746317.4A CN201510746317A CN105428455A CN 105428455 A CN105428455 A CN 105428455A CN 201510746317 A CN201510746317 A CN 201510746317A CN 105428455 A CN105428455 A CN 105428455A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sheet
- type gallium
- gallium antimonide
- photovoltaic cell
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 6
- VTGARNNDLOTBET-UHFFFAOYSA-N gallium antimonide Chemical compound [Sb]#[Ga] VTGARNNDLOTBET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 20
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 8
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 25
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 24
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 10
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 3
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910005542 GaSb Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 2
- 229910018030 Cu2Te Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100208382 Danio rerio tmsb gene Proteins 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000254158 Lampyridae Species 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/184—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIIBV compounds, e.g. GaAs, InP
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
- H01L21/02052—Wet cleaning only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02096—Cleaning only mechanical cleaning
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
- H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明提供了一种高效热光伏电池制备方法，包括以下步骤：N型锑化镓片的清洗；N型锑化镓片的表面碱制绒；采用锌扩散法制备P+层；折射率层的建立；电极层的建立，本发明制备的高效热光伏电池，采用不同于现有的光伏电池制备方法，相较于传统太阳能电池，具有制作简单、光电转换率高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及到一种高效热光伏电池制备方法。
背景技术
太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结(P-NJunction)上，形成新的空穴-电子对(V-Epair)，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。由于是利用各种势垒的光生伏特效应将太阳光能转换成电能的固体半导体器件，故又称太阳能电池或光伏电池，是太阳能电池阵电源***的重要组件。太阳能电池主要有晶硅(Si)电池，三五族半导体电池(GaAs,Cds/Cu2S,Cds/CdTe,Cds/InP,CdTe/Cu2Te)，无机电池，有机电池等，其中晶硅太阳能电池居市场主流主导地位。晶硅太阳能电池的基本材料为纯度达99.9999％、电阻率在10Ω-cm以上的P型单晶硅，包括正面绒面、正面p-n结、正面减反射膜、正背面电极等部分。在组件封装为正面受光照面加透光盖片(如高透玻璃及EVA)保护，防止电池受外层空间范爱伦带内高能电子和质子的辐射损伤。
热光伏电池技术是将高温热辐射体的能量通过半导体P-N结直接转换成电能的技术,即利用半导体P-N结在近红外光照射下,产生光生伏特效应。其原理与传统太阳能电池相似,差别在光源利用不同。传统太阳能电池是利用太阳光或可见光(400-800nm),但热光伏电池则是利用红外线热辐射或火焰发出的红外线(800-2000nm)。
热光伏电池概念为上世纪60年代提出,目前美国和德国研究集中在制备方法相对简单的锑化镓(GaSb)同质P-N结热光伏电池,麻省理工学院林肯实验室C.A.WANG报导了MOVPE生长热光伏(TPV)用GaInAsSb合金材料研究进展,用与之晶格匹配的GaSb基材,所有前体均为有机金属；包括:TMGa,TMIn,TBAs,TMSb；n/p型参杂剂分别为DMTe和DMZn；材料质量取决于生长温度,In和As含量和衬底错取向度。得到了类镜面的表面形貌和室温光萤(PL)光谱,其峰值发射波长为2-2.59mm；X射线衍射,表面形貌和低温测量表明,生长温度由575℃下降至525℃及减少In,As含量都可使材料质量提高。1996年,美国的JXCrystals公司报导了基于GaSb电池的便携式小型热光伏发电***,能源利用率接近90％,美国西华盛顿大学开发了一种热光伏动力汽车样品,装配8个GaSb热光伏***组件,最高时速100英哩。
热光伏电池目前研究较多的有Si、Ge、GaSb、InGaSb、InGaAsSb及多量子阱(MQW)电池等。
发明内容
本发明提供了一种高效热光伏电池制备方法，采用不同于现有的光伏电池制备方法，相较于传统太阳能电池，具有制作简单、光电转换率高等特点。
具体技术方案如下：一种高效热光伏电池制备方法，包括以下步骤：
N型锑化镓片的清洗；
N型锑化镓片的表面碱制绒；
采用锌扩散法制备P+层；
折射率层的建立；
电极层的建立。
上述的制备方法，其中，所述N型锑化镓片的清洗的步骤包括：
N型锑化镓片的选取；
采用湿式化学清洗；
所述N型锑化镓片的选取步骤包括，N型锑化镓片为含有碲的N型锑化镓片，所述N型锑化镓片的电阻率为0.0085Ω-cm、禁带宽度为0.72eV、晶向为[100]；
所述采用湿式化学清洗的步骤包括，将N型锑化镓片先后置入HPM溶液、DHF溶液中清洗；所述在HPM溶液中清洗温度为温度70-90℃，在DHF溶液中清洗温度为25-30℃，其中HPM溶液配比为HCl:H2O2:H2O＝1:1:5，DHF溶液配比为HF:H2O＝1:95。
上述的制备方法，其中，所述N型锑化镓片的表面碱制绒的步骤包括：
将N型锑化镓片预清洗；
在N型锑化镓片的表面制绒；
所述将N型锑化镓片预清洗的步骤包括，将N型锑化镓片置入氢氧化钠和清洗剂混合的溶液中,在60-70℃的温度条件下，超声波震荡5min；
所述在N型锑化镓片的表面制绒的步骤包括，将经过预清洗的N型锑化镓片置入NaOH、Na2SiO4和IPA的混合溶液中，在80-90℃的温度条件下，反应25-30min，其中NaOH、Na2SiO4和IPA的混合溶液的配比为NaOH:Na2SiO4:IPA＝1:1-2:1-2。
上述的制备方法，其中，所述采用锌扩散法制备P+层的步骤包括：将N型锑化镓片和固态锌源放置于石墨盒中并通入氮气200-300ml/min，在530-580℃的扩散温度下，扩散60-90min；将扩散后的N型锑化镓片用5-10％盐酸清洗2-3min。
上述的制备方法，其中，将N型锑化镓片和固态锌源放置于石墨盒中并通入氮气200ml/min、扩散温度为550℃，扩散时间70min，将扩散后的N型锑化镓片用5％盐酸清洗3min。
上述的制备方法，其中，所述折射率层的建立的步骤包括：所述折射率层包括氧化硅折射率层和氮化硅折射率层，其中；
采用UV紫外线辐射法沉积氧化硅折射率层；
采用复合薄膜技术法沉积氮化硅折射率层；
所述采用UV紫外线辐射法沉积氧化硅折射率层的步骤包括，在短波长的UV紫外线辐射的条件下，在反应腔中通入氧气与氮气，其中，反应温度为50-60℃，氧气流量为15-25L/min，氮气流量为10-20L/min，沉积时间8-12s。
上述的制备方法，其中，所述采用复合薄膜技术法沉积氮化硅折射率层的步骤包括，所述氮化硅折射率层包括第一层氮化硅Si3N4薄膜和第二层氮化硅Si3N4薄膜，在温度为400-450℃压强1600-2000毫托、等离子功率6000-7000Watt的反应腔中，通入NH33.5-4.5slm和SiH4900-1100sccm，反应时间为200-230s，形成所述第一层氮化硅Si3N4薄膜；将流量调整为NH34.5-6.5slm、SiH4500-800sccm，反应时间390-410s，形成所述第二层氮化硅Si3N4薄膜。
上述的制备方法，其中，所述电极层建立的步骤包括，在折射率层的上侧丝网印刷Ag电极,其中主栅数量为3-5根,细栅数量为100-120根。
上述的制备方法，其中，所述高效热光伏电池制备方法还包括，在所述N型锑化镓片下侧建立Al电场层和背面Ag电极。
上述的制备方法，其中，所述高效热光伏电池制备方法还包括，将所述的N型锑化镓片、P+层、折射率层、电极层进行高温烧结。
本发明提供了一种高效热光伏电池制备方法，包括以下步骤：N型锑化镓片的清洗；N型锑化镓片的表面碱制绒；采用锌扩散法制备P+层；折射率层的建立；电极层的建立，本发明制备的高效热光伏电池，采用不同于现有的光伏电池制备方法，相较于传统太阳能电池，具有制作简单、光电转换率高等特点，整体上电池层数少、电池结构简单，降低了电池的制作成本。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明提供的一种高效热光伏电池制备方法的示意图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
参照图1所示，本发明提供了一种高效热光伏电池制备方法，包括以下步骤：
步骤S1：N型锑化镓片的清洗，其中步骤S1包括；步骤S1a：N型锑化镓片的选取，N型锑化镓片的选取步骤包括，N型锑化镓片为含有碲的N型锑化镓片，所述N型锑化镓片的电阻率为0.0085Ω-cm、禁带宽度为0.72eV、晶向为[100]；步骤S1b，采用湿式化学清洗，其中，采用湿式化学清洗的步骤包括，将N型锑化镓片先后置入HPM溶液、DHF溶液中清洗；在HPM溶液中清洗温度为温度70-90℃，在DHF溶液中清洗温度为25-30℃，其中HPM溶液配比为HCl:H2O2:H2O＝1:1:5，DHF溶液配比为HF:H2O＝1:95。
步骤S2：N型锑化镓片的表面碱制绒，其中步骤S2包括；步骤S2a，将N型锑化镓片预清洗，其中，将N型锑化镓片预清洗的步骤包括，将N型锑化镓片置入氢氧化钠和清洗剂混合的溶液中,在60-70℃的温度条件下，超声波震荡5min；步骤S2b,在N型锑化镓片的表面制绒,其中，在N型锑化镓片的表面制绒的步骤包括，将经过预清洗的N型锑化镓片置入NaOH、Na2SiO4和IPA的混合溶液中，在80-90℃的温度条件下，反应25-30min，其中NaOH、Na2SiO4和IPA的混合溶液的配比为NaOH:Na2SiO4:IPA＝1:1-2:1-2。
步骤S3：采用锌扩散法制备P+层，包括将N型锑化镓片和固态锌源放置于石墨盒中并通入氮气200-300ml/min，在530-580℃的扩散温度下，扩散60-90min；将扩散后的N型锑化镓片用5-10％盐酸清洗2-3min来制备。
步骤S4：折射率层的建立，折射率层包括氧化硅折射率层和氮化硅折射率层，其中步骤S4包括；步骤S4a，采用UV紫外线辐射法沉积氧化硅折射率层，其中，采用UV紫外线辐射法沉积氧化硅折射率层的步骤包括，在短波长的UV紫外线辐射的条件下，在反应腔中通入氧气与氮气，其中，反应温度为50-60℃，氧气流量为15-25L/min，氮气流量为10-20L/min，沉积时间8-12s；步骤S4b，采用复合薄膜技术法沉积氮化硅折射率层，其中，采用复合薄膜技术法沉积氮化硅折射率层的步骤包括，氮化硅折射率层包括第一层氮化硅Si3N4薄膜和第二层氮化硅Si3N4薄膜，在温度为400-450℃压强1600-2000毫托、等离子功率6000-7000Watt的反应腔中，通入NH33.5-4.5slm(slm表示每分钟标准升)和SiH4900-1100sccm(sccm表示每分钟标准毫升)，反应时间为200-230s，形成第一层氮化硅Si3N4薄膜；将流量调整为NH34.5-6.5slm、SiH4500-800sccm，反应时间390-410s，形成第二层氮化硅Si3N4薄膜。
步骤S5：电极层的建立，包括在折射率层的上侧丝网印刷Ag电极,其中主栅数量为3-5根,细栅数量为100-120根。
在本发明一优选但非限制的实施例中，采用锌扩散法制备P+层的步骤中，将N型锑化镓片和固态锌源放置于石墨盒中并通入氮气200ml/min、扩散温度为550℃，扩散时间70min，将扩散后的N型锑化镓片用5％盐酸清洗3min来制备P+层。
在本发明一优选但非限制的实施例中，高效热光伏电池制备方法还包括，在所述N型锑化镓片下侧建立Al电场层和背面Ag电极。
在本发明一优选但非限制的实施例中，高效热光伏电池制备方法还包括，将所述的N型锑化镓片、P+层、折射率层、电极层进行高温烧结。
综上所述，本发明提供了一种高效热光伏电池制备方法，包括以下步骤：N型锑化镓片的清洗；N型锑化镓片的表面碱制绒；采用锌扩散法制备P+层；折射率层的建立；电极层的建立，本发明制备的高效热光伏电池，采用不同于现有的光伏电池制备方法，相较于传统太阳能电池，具有制作简单、光电转换率高等特点，整体上电池层数少、电池结构简单，降低了电池的制作成本。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种高效热光伏电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
N型锑化镓片的清洗；
N型锑化镓片的表面碱制绒；
采用锌扩散法制备P+层；
折射率层的建立；
电极层的建立。
2.如权利要求1所述的一种高效热光伏电池制备方法，其特征在于，所述N型锑化镓片的清洗的步骤包括：
N型锑化镓片的选取；
采用湿式化学清洗；
所述N型锑化镓片的选取步骤包括，N型锑化镓片为含有碲的N型锑化镓片，所述N型锑化镓片的电阻率为0.0085Ω-cm、禁带宽度为0.72eV、晶向为[100]；
所述采用湿式化学清洗的步骤包括，将N型锑化镓片先后置入HPM溶液、DHF溶液中清洗；所述在HPM溶液中清洗温度为温度70-90℃，在DHF溶液中清洗温度为25-30℃，其中HPM溶液配比为HCl:H2O2:H2O＝1:1:5，DHF溶液配比为HF:H2O＝1:95。
3.如权利要求1所述的一种高效热光伏电池制备方法，其特征在于，所述N型锑化镓片的表面碱制绒的步骤包括：
将N型锑化镓片预清洗；
在N型锑化镓片的表面制绒；
所述将N型锑化镓片预清洗的步骤包括，将N型锑化镓片置入氢氧化钠和清洗剂混合的溶液中,在60-70℃的温度条件下，超声波震荡5min；
所述在N型锑化镓片的表面制绒的步骤包括，将经过预清洗的N型锑化镓片置入NaOH、Na2SiO4和IPA的混合溶液中，在80-90℃的温度条件下，反应25-30min，其中NaOH、Na2SiO4和IPA的混合溶液的配比为NaOH:Na2SiO4:IPA＝1:1-2:1-2。
4.如权利要求1所述的一种高效热光伏电池制备方法，其特征在于，所述采用锌扩散法制备P+层的步骤包括：将N型锑化镓片和固态锌源放置于石墨盒中并通入氮气200-300ml/min，在530-580℃的扩散温度下，扩散60-90min；将扩散后的N型锑化镓片用5-10％盐酸清洗2-3min。
5.如权利要求4所述的一种高效热光伏电池制备方法，其特征在于，将N型锑化镓片和固态锌源放置于石墨盒中并通入氮气200ml/min、扩散温度为550℃，扩散时间70min，将扩散后的N型锑化镓片用5％盐酸清洗3min。
6.如权利要求1-5任一所述的一种高效热光伏电池制备方法，其特征在于，所述折射率层的建立的步骤包括：所述折射率层包括氧化硅折射率层和氮化硅折射率层，其中；
采用UV紫外线辐射法沉积氧化硅折射率层；
采用复合薄膜技术法沉积氮化硅折射率层；
所述采用UV紫外线辐射法沉积氧化硅折射率层的步骤包括，在短波长的UV紫外线辐射的条件下，在反应腔中通入氧气与氮气，其中，反应温度为50-60℃，氧气流量为15-25L/min，氮气流量为10-20L/min，沉积时间8-12s。
7.如权利要求6所述的一种高效热光伏电池制备方法，其特征在于，所述采用复合薄膜技术法沉积氮化硅折射率层的步骤包括，所述氮化硅折射率层包括第一层氮化硅Si3N4薄膜和第二层氮化硅Si3N4薄膜，在温度为400-450℃压强1600-2000毫托、等离子功率6000-7000Watt的反应腔中，通入NH33.5-4.5slm和SiH4900-1100sccm，反应时间为200-230s，形成所述第一层氮化硅Si3N4薄膜；将流量调整为NH34.5-6.5slm、SiH4500-800sccm，反应时间390-410s，形成所述第二层氮化硅Si3N4薄膜。
8.如权利要求6所述的一种高效热光伏电池制备方法，其特征在于，所述电极层建立的步骤包括，在折射率层的上侧丝网印刷Ag电极,其中主栅数量为3-5根,细栅数量为100-120根。
9.如权利要求6所述的一种高效热光伏电池制备方法，其特征在于，所述高效热光伏电池制备方法还包括，在所述N型锑化镓片下侧建立Al电场层和背面Ag电极。
10.如权利要求6所述的一种高效热光伏电池制备方法，其特征在于，所述高效热光伏电池制备方法还包括，将所述的N型锑化镓片、P+层、折射率层、电极层进行高温烧结。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510746317.4A CN105428455B (zh) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | 一种高效热光伏电池制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510746317.4A CN105428455B (zh) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | 一种高效热光伏电池制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105428455A true CN105428455A (zh) | 2016-03-23 |
| CN105428455B CN105428455B (zh) | 2017-04-12 |
Family
ID=55506514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510746317.4A Active CN105428455B (zh) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | 一种高效热光伏电池制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105428455B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105845554A (zh) * | 2016-04-02 | 2016-08-10 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种超薄光学薄膜衬底硅片的清洗方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6057507A (en) * | 1998-09-10 | 2000-05-02 | Jx Crystals Inc. | Coarse grain polycrystalline gallium antimonide thermophotovoltaic cell |
| CN101969075A (zh) * | 2010-08-10 | 2011-02-09 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池双层减反射膜及其制备方法 |
| CN103094366A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-05-08 | 中山大学 | 一种太阳电池钝化减反射膜及其制备工艺方法 |
| CN104638060A (zh) * | 2013-11-13 | 2015-05-20 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 异质结热光伏电池的制备方法 |
-
2015
- 2015-11-04 CN CN201510746317.4A patent/CN105428455B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6057507A (en) * | 1998-09-10 | 2000-05-02 | Jx Crystals Inc. | Coarse grain polycrystalline gallium antimonide thermophotovoltaic cell |
| CN101969075A (zh) * | 2010-08-10 | 2011-02-09 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池双层减反射膜及其制备方法 |
| CN103094366A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-05-08 | 中山大学 | 一种太阳电池钝化减反射膜及其制备工艺方法 |
| CN104638060A (zh) * | 2013-11-13 | 2015-05-20 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 异质结热光伏电池的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 徐宇宝: "热光伏电池的研究", 《中国硕士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105845554A (zh) * | 2016-04-02 | 2016-08-10 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种超薄光学薄膜衬底硅片的清洗方法 |
| CN105845554B (zh) * | 2016-04-02 | 2018-10-02 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种超薄光学薄膜衬底硅片的清洗方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105428455B (zh) | 2017-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5931175B2 (ja) | グラフェン系多接合フレキシブル太陽電池 | |
| US20070204902A1 (en) | High efficiency photovoltaic cells and manufacturing thereof | |
| JP2010537423A (ja) | 異種接合シリコン太陽電池及びその製造方法 | |
| US20070204901A1 (en) | Photovoltaic cells based on nano or micro-scale structures | |
| CN100573923C (zh) | 硅基高效多结太阳电池及其制备方法 | |
| TW200933913A (en) | High concentration terrestrial solar cell arrangement with III-V compound semiconductor cell | |
| CN108231926B (zh) | 一种红外探测器及其制备方法 | |
| CN107046027B (zh) | 钙钛矿和砷化镓异质集成的太阳能电池制造方法及电池 | |
| CN102790116B (zh) | 倒装GaInP/GaAs/Ge/Ge四结太阳能电池及其制备方法 | |
| US10256362B2 (en) | Flexible silicon infrared emitter | |
| CN100416863C (zh) | 廉价多晶硅薄膜太阳电池 | |
| US20080041443A1 (en) | Thinned solar cell | |
| JP2014220351A (ja) | 多接合太陽電池 | |
| CN105047758A (zh) | 一种黑硅太阳能电池及其制备方法 | |
| CN105428455A (zh) | 一种高效热光伏电池制备方法 | |
| TWI675490B (zh) | 製造太陽能電池的方法 | |
| CN204315603U (zh) | 一种背面抛光晶硅太阳能电池 | |
| JP5669228B2 (ja) | 多接合太陽電池およびその製造方法 | |
| Hsueh et al. | Si nanowire-based photovoltaic devices prepared at various temperatures | |
| CN205376540U (zh) | 一种高效热光伏电池 | |
| US20120255608A1 (en) | Back-surface-field type of heterojunction solar cell and a production method therefor | |
| CN203910818U (zh) | 背钝化层结构及背钝化p型太阳能电池 | |
| Dutta | Prospects of nanotechnology for high-efficiency solar cells | |
| CN105938855A (zh) | 一种蓝宝石衬底单结太阳能电池结构及其制备方法 | |
| KR20120127910A (ko) | 이종접합 태양 전지 및 그 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 528100, Sanshui District, Guangdong City, Foshan Industrial Park, No. C District, No. 69 Patentee after: GUANGDONG AIKO SOLAR ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 528100, Sanshui District, Guangdong City, Foshan Industrial Park, No. C District, No. 69 Patentee before: GUANGDONG AIKO SOLAR ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20171229 Address after: 528100, Sanshui District, Guangdong City, Foshan Industrial Park, No. C District, No. 69 Co-patentee after: ZHEJIANG AIKO SOLAR ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Patentee after: GUANGDONG AIKO SOLAR ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 528100, Sanshui District, Guangdong City, Foshan Industrial Park, No. C District, No. 69 Patentee before: GUANGDONG AIKO SOLAR ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |