專(zhuān)利名稱：晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光伏應(yīng)用以及光電應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著石油、煤炭等傳統(tǒng)能源在地球上的儲(chǔ)存量逐步減少，綠色能源太陽(yáng)能作為傳統(tǒng)能源的替換品，越來(lái)越受到世界的關(guān)注。在太陽(yáng)能應(yīng)用中，太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)化為電能的光電技術(shù)中的關(guān)鍵元件，并且廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域之中。太陽(yáng)能電池的核心結(jié)構(gòu)是P-N結(jié)。當(dāng)能量高于半導(dǎo)體帶隙能量的太陽(yáng)光入射到太陽(yáng)能電池的P-N結(jié)上時(shí)，產(chǎn)生電子空穴對(duì)。在P-N結(jié)上自建電場(chǎng)的作用下，電子轉(zhuǎn)移到N層， 同時(shí)空穴轉(zhuǎn)移到P層，由此在P層和N層之間產(chǎn)生光電效應(yīng)。當(dāng)太陽(yáng)能電池的兩端被連接到負(fù)載或系統(tǒng)上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電流形式的電能。根據(jù)用于形成本征層(即光吸收層)的材料將太陽(yáng)能電池分為多種類(lèi)型。一般而言，具有由硅制成的本征層的硅太陽(yáng)能電池是最普遍的一種?，F(xiàn)有兩種類(lèi)型的硅太陽(yáng)能電池晶體型(單晶的或多晶的)太陽(yáng)能電池和薄膜型(非晶的或微晶的)太陽(yáng)能電池。除了這兩種類(lèi)型的太陽(yáng)能薄膜電池，還有碲化鎘或銅銦硒化合物薄膜太陽(yáng)能電池、基于III-V族材料的太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、有機(jī)太陽(yáng)能電池等等。薄膜型太陽(yáng)能電池能節(jié)約成本，但其致命的缺點(diǎn)是效率很低，穩(wěn)定性差；同時(shí)非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池效率衰減嚴(yán)重；碲化鎘或銅銦硒化合物薄膜太陽(yáng)能電池效率雖然較高， 但其毒性以及需要大量使用稀有元素等因素使得薄膜太陽(yáng)能電池大量使用存在著很多問(wèn)題。晶體硅太陽(yáng)能電池與其它類(lèi)型的太陽(yáng)能電池相比具有顯著的高轉(zhuǎn)換效率，晶體硅太陽(yáng)能電池效率在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)達(dá)到25%，產(chǎn)業(yè)化中單晶硅效率為18. 8%，多晶硅效率為16%， 已經(jīng)占據(jù)主要光伏市場(chǎng)。但是其缺點(diǎn)就是原材料以及制造成本較高，因此，如果能降低原材料價(jià)格以及簡(jiǎn)化制造工藝，將會(huì)顯著降低生產(chǎn)成本而降低電池組件價(jià)格。另外雖然實(shí)驗(yàn)室太陽(yáng)能電池的效率已經(jīng)接近太陽(yáng)能電池的理論效率，但太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化效率離理論效率有很大的差距。這種實(shí)產(chǎn)業(yè)化效率跟實(shí)驗(yàn)室效率的滯后主要來(lái)自于太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程。前電極是太陽(yáng)能電池的重要組成部分，對(duì)太陽(yáng)能電池的效率有著重要的影響，同時(shí)其生產(chǎn)成本大約是整個(gè)電池組件成本的10%。前電極的特征是低反射和高導(dǎo)電性。傳統(tǒng)晶體硅太陽(yáng)能電池的前電極是通過(guò)宏觀尺寸的銀柵來(lái)完成載流子的收集和電流的傳導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)室太陽(yáng)能電池片可以通過(guò)昂貴的平板印刷等方法制備微尺寸導(dǎo)流線來(lái)實(shí)現(xiàn)電池的前電極部分。而在晶體硅太陽(yáng)能電池片產(chǎn)線中，現(xiàn)在主要是通過(guò)絲網(wǎng)印刷銀漿得到毫米尺寸銀柵，然后通過(guò)高溫(、00攝氏度)燒結(jié)銀柵來(lái)實(shí)現(xiàn)電池的前電極部分。高溫?zé)Y(jié)的目的是使銀漿透過(guò)電極下面的氮化硅薄膜層(這層主要用于硅表面鈍化和減反射，為電絕緣層)，實(shí)現(xiàn)電極和發(fā)射極的連通。如圖I為典型單晶體硅太陽(yáng)能電池片(I56mmX 156mm)示意圖，I為主柵線，2為次柵線，這種毫米級(jí)高度和寬度的柵線對(duì)電池前表面造成了明顯的陰影效應(yīng)，增加了前表面對(duì)入射光的反射率(大概為表面總反射率的 15%)。而且這些柵線之間的間距很大，為了獲得較好的導(dǎo)電性能(降低電池的接觸電阻)，商業(yè)晶體硅太陽(yáng)能電池發(fā)射極都采用了 n+重?fù)诫s，而過(guò)高濃度的摻雜會(huì)導(dǎo)致俄歇復(fù)合發(fā)生的概率增加，從而降低了整個(gè)發(fā)射極的性能和電池的效率( 10%降低)。同時(shí)，銀柵的后續(xù)高溫?zé)Y(jié)過(guò)程也會(huì)對(duì)p_n結(jié)的性能造成影響， 從而降低電池的性能rio%降低)。在傳統(tǒng)晶體硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中，類(lèi)似銀柵前電極的結(jié)構(gòu)和制作工藝造成了實(shí)驗(yàn)室電池和商業(yè)化電池的效率的區(qū)別，因此需要新的結(jié)構(gòu)和新的生產(chǎn)工藝來(lái)替換傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工藝，提高晶體硅太陽(yáng)能電池的效率和降低成本。對(duì)于單晶硅，應(yīng)用各向異性化學(xué)腐蝕的方法可在(100)表面制作金字塔狀的絨面結(jié)構(gòu)，降低表面光反射。通常這種絨面結(jié)構(gòu)采用化學(xué)堿性刻蝕實(shí)現(xiàn)。通過(guò)刻蝕，在整個(gè)硅片上獲得隨機(jī)分布的四面體金字塔結(jié)構(gòu)。這種微觀結(jié)構(gòu)明顯地降低了硅片的表面對(duì)入射光的反射率，從拋光硅片的 40%反射率降低到刻蝕硅的 10%反射率，加上工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)氮化硅減反層鍍膜可以進(jìn)一步降低反射率到4 7%。發(fā)明人在專(zhuān)利(SUPER-TRANSPARENTELECTRODE FOR PHOTOVOLTAIC APPLICATIONS,Attorney Docket No. : 094505-013600/PR0,Electronically Filed)中提出在晶體硅金字塔絨面的之間沉積一層金屬網(wǎng)絡(luò)薄膜可以實(shí)現(xiàn)低反射和高電傳導(dǎo)前電極。 如圖2，這種前電極是在晶體硅表面金字塔絨面結(jié)構(gòu)的底部或者之間，其形狀為隨機(jī)的金屬網(wǎng)絡(luò)狀，主要包括金字塔直徑大小的微孔3和相互連接的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)4。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法，該制備方法能提高晶體硅太陽(yáng)能電池的效率和降低成本。通過(guò)該方法制作的透明電極表現(xiàn)出較低的光反射率和較好的導(dǎo)電性，具有潛在的優(yōu)異的載流子收集效率。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法，包括如下步驟
步驟A，制作電極樣品即用銀墨溶液滴加到具有金字塔絨面結(jié)構(gòu)的硅片表面，通過(guò)滴涂法使整個(gè)硅片的表面形成均勻分布的納米銀顆粒團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)；
步驟B，燒結(jié)電極樣品即用微波輻射加熱電極樣品使納米銀顆粒熔合而形成相互連接的金屬納米線/棒網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)一步優(yōu)選的方案是步驟B中微波輻射的功率為1(T1000W，微波溫度為200 900 攝氏度，微波時(shí)間為0. rioo分鐘。更進(jìn)一步優(yōu)選的方案是所述步驟A中，銀墨溶液滴加到硅片表面的濃度為0. 51 mg/cm2 至 I. 02 mg/cm2。更進(jìn)一步優(yōu)選的方案是所述步驟A中，銀墨溶液滴加到硅片表面后，在室溫下干燥I到5分鐘。更進(jìn)一步優(yōu)選的方案是所述納米銀顆粒為球形或者棒狀或立方體或四面體等形狀顆粒，有利于納米顆?；渲两鹱炙q面結(jié)構(gòu)的底部。更進(jìn)一步優(yōu)選的方案是步驟A中所述銀墨溶液制備過(guò)程為Al :將一定體積的乙二醇溶劑加熱到160攝氏度，保持10分鐘；
A2 :將硝酸銀溶液和表面活性劑(PVP)溶液同時(shí)勻速加入到上述160攝氏度的乙二醇溶劑中，高速攪拌10分鐘，待溶液顏色變成土黃色后停止加熱；
A3 :待A2生成物溶液冷卻后，取一定量的生成物溶液用5-10倍的乙醇或者甲醇稀釋?zhuān)?洗滌，并用5000轉(zhuǎn)高速離心，離心完以后，去掉上面清液；
A4:重復(fù)上述A3兩遍，最后用甲醇按照I: I體積比例稀釋?zhuān)曅纬删鶆虻募{米銀甲醇膠體懸浮液，即銀墨。更進(jìn)一步優(yōu)選的方案是所述硝酸銀溶液和表面活性劑(PVP)溶液的摩爾濃度比為 1:4. 5 至 1:10。更進(jìn)一步優(yōu)選的方案是步驟B的電極樣品在微波燒結(jié)過(guò)程中，納米銀顆粒表面的表面活性劑(PVP)層被除去，納米銀顆粒熔合而形成相互連接的金屬納米線/棒網(wǎng)絡(luò)。更進(jìn)一步優(yōu)選的方案是所述納米銀顆粒直徑或者邊長(zhǎng)是1-500納米。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)便、成本低廉，采用本發(fā)明制備的透明電極包括微米級(jí)微孔和相互連接的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明制備的透明電極，在晶體硅電池表面的金字塔絨面底部鋪展并相互連接成網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)表現(xiàn)出較好的導(dǎo)電性(電池串聯(lián)電阻小)和較低的光反射率(更多光子被活性層吸收)，同時(shí)電極在整個(gè)電池表面分布，電極之間僅離2 3個(gè)微米,相對(duì)于傳統(tǒng)銀柵電極(電極之間數(shù)千微米)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明方法制作的電極具有潛在的優(yōu)異的載流子收集效率。而且采用本發(fā)明制作的晶體硅電池的電極，只需要后續(xù)的氮化硅減反層鍍膜工序， 而不需要(或者降低使用)絲網(wǎng)印刷柵線電極，也不需要高溫?zé)Y(jié)過(guò)程，本發(fā)明提出的晶體硅電池電極不僅是傳統(tǒng)銀柵電極的優(yōu)異替代者，而且能夠提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率和降低電池的生產(chǎn)成本。


圖I為典型單晶體娃太陽(yáng)能電池片(156mmX 156mm)的示意圖2為透明電極的模型圖3為本發(fā)明晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備流程圖4為本發(fā)明銀墨滴涂法以后在金字塔絨面底部形成納米顆粒連續(xù)團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)電子顯微鏡照片；
圖5為本發(fā)明微波輻射退火以后形成的連續(xù)金屬納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電子顯微鏡照片；
圖6 Ca)為本發(fā)明電極樣品I燒結(jié)前的電子顯微鏡照片圖6 (b)為本發(fā)明電極樣品I燒結(jié)后的電子顯微鏡照片圖7 (a)為本發(fā)明電極樣品2燒結(jié)前的電子顯微鏡照片圖7 (b)為本發(fā)明電極樣品2燒結(jié)后的電子顯微鏡照片圖8 (a)為本發(fā)明電極樣品3燒結(jié)前的電子顯微鏡照片圖8 (b)為本發(fā)明電極樣品3燒結(jié)后的電子顯微鏡照片圖9為本發(fā)明電極樣品2反射率圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖3示，本發(fā)明公開(kāi)了一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法，其包括三個(gè)主要步驟一是銀墨(Silver ink)溶液的合成,二是具有金字塔絨面結(jié)構(gòu)的娃表面納米銀顆粒團(tuán)聚體的沉積，三是金屬納米銀顆粒燒結(jié)退火形成相互連接的金屬線/金屬棒網(wǎng)絡(luò)。I、銀墨(siIver ink)的溶液的制備
電極中所用到的金屬銀納米顆?？梢酝ㄟ^(guò)濕化學(xué)方法合成。本發(fā)明采用更為簡(jiǎn)單的合成方法即無(wú)種子乙二醇溶劑法合成。先將一定體積的乙二醇溶劑加熱到160攝氏度，保持 10分鐘。同時(shí)在乙二醇溶劑中分別配置好硝酸銀溶液和表面活性劑(PVP)溶液(硝酸銀和 PVP的摩爾濃度比1:4. 5至1:10)，將硝酸銀溶液和表面活性劑(PVP)兩種溶液同時(shí)勻速加入到上述160攝氏度的乙二醇溶劑中，高速攪拌10分鐘，待溶液顏色變成土黃色后停止加熱。原溶液冷卻后，取一定量的原溶液用5-10倍的乙醇或者甲醇稀釋?zhuān)礈欤?000轉(zhuǎn)高速離心，去掉上面清液，重復(fù)上面稀釋?zhuān)礈旌透咚匐x心過(guò)程兩遍，最后用甲醇按照1:1 (原溶液的體積和稀釋用甲醇體積比)稀釋?zhuān)曅纬删鶆虻募{米銀甲醇膠體懸浮液，即銀墨。 此時(shí)得到的納米銀顆粒為球形顆粒，這樣有利于納米球滑落至金字塔絨面結(jié)構(gòu)的底部。2、具有金字塔絨面結(jié)構(gòu)的硅表面銀納米顆粒團(tuán)聚體的沉積過(guò)程
在本實(shí)施例中利用滴涂法制作電極樣品，具體是在具有金字塔絨面結(jié)構(gòu)的硅表面上通過(guò)滴加I滴到多滴銀墨，并在室溫下干燥I到5分鐘，讓銀墨懸浮液在硅表面擴(kuò)散，納米銀顆粒在擴(kuò)散過(guò)程中滑落到金字塔結(jié)構(gòu)(0. OflO微米高度和寬度)的底部，在整個(gè)硅片的表面形成均勻分布的納米銀顆粒團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)。見(jiàn)圖4，電子顯微鏡圖片清晰地說(shuō)明了納米銀顆粒已經(jīng)滑落到金字塔結(jié)構(gòu)的底部并形成了較為均勻分布并相互連接的納米銀顆粒團(tuán)聚體，但是各個(gè)納米銀顆粒還是獨(dú)立的存在并能在電子顯微鏡的觀察下清晰的分辨出來(lái)。3、納米銀顆粒燒結(jié)退火形成相互連接的金屬線/金屬棒網(wǎng)絡(luò)過(guò)程
為了提高金字塔結(jié)構(gòu)底部納米銀顆粒團(tuán)聚體的導(dǎo)電性，可以通過(guò)燒結(jié)退火的方法實(shí)現(xiàn)納米銀顆粒之間的熔合而形成相互連接的金屬納米線/棒網(wǎng)絡(luò)，從而改善其導(dǎo)電性。微波福射加熱在拋光娃片或其他材料表面的金屬微粒(Fe, Cu, Ag及其合金),用于提高其在表面的導(dǎo)電性已經(jīng)有了一些的研究，而本發(fā)明把微波輻射用在晶體硅太陽(yáng)能電池，而且是帶有金字塔絨面為模板的結(jié)構(gòu)下的金屬顆粒的定向燒結(jié)屬首次報(bào)道。本實(shí)施例中我們采用微波輻射實(shí)現(xiàn)納米銀顆粒熔合得到金屬納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。將具有納米銀顆粒團(tuán)聚體的電極樣品置于微波輻照中，微波輻射的功率為i(Tiooow，微波溫度為200、00攝氏度，微波時(shí)間為0. rioo分鐘。如圖5，電子顯微鏡圖片說(shuō)明經(jīng)過(guò)微波輻射以后納米銀顆粒團(tuán)聚體已經(jīng)形成相互連接的金屬網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)具有納米銀顆粒團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的電極樣品在微波燒結(jié)過(guò)程中，納米銀顆粒表面的PVP層被除去，納米銀顆粒相互熔合形成相互連接的網(wǎng)絡(luò)狀納米線。圖5清晰的表明經(jīng)過(guò)微波退火以后的電極樣品表現(xiàn)出很好的網(wǎng)絡(luò)連接性，有效的改善了電極的導(dǎo)電性。下面介紹采用上述步驟制備的三種電極，其區(qū)別只是所用的銀墨的量不同，通過(guò)控制銀墨的滴數(shù)，娃片表面的銀墨濃度分別為0. 255 mg/cm2 , 0. 51 mg/cm2和1.02 mg/ cm2，三種樣品分別命名為電極樣品1，2和3。如圖6 (a)、(b)是電極樣品I燒結(jié)前后的電子顯微鏡照片，圖7 (a)、(b)是電極樣品2燒結(jié)前后的電子顯微鏡照片，圖8 (a)、(b)是電極樣品3燒結(jié)前后的電子顯微鏡照片。電極樣品中納米銀顆粒直徑或者邊長(zhǎng)是1-500納米，本實(shí)施例中優(yōu)選的直徑或者邊長(zhǎng)的尺寸為200納米。采用四點(diǎn)法測(cè)試樣品的表面電阻。退火之前樣品1，2和3三種電極樣品的表面電阻分別是5000Q/□，3000Q/□和2000Q/口，退后以后三種樣品的電阻分別變?yōu)?000 Q/ □，11 Q / □和3 Q / 口。電極樣品I由于表面納米銀顆粒的密度太低而無(wú)法相互連接，所以退火之后其表面電阻仍然很高，而電極樣品2和電極樣品3由于表面納米銀顆粒的密度足夠而且退火過(guò)程中明顯改善了其導(dǎo)電性，其表面電阻在退火前后有顯著變化。然而隨著表面納米銀顆粒密度的增加，燒結(jié)以后其反射率明顯提高，電極樣品3的反射率在退火之后達(dá)到15%。而電極樣品2的表面納米銀顆粒的密度適中，同時(shí)具有較低的反射率和較好的導(dǎo)電性。如圖7所示，為電極樣品2各個(gè)階段的反射率。電極樣品2 (晶體硅，銀網(wǎng)絡(luò)電極和工業(yè)減反層)的表面反射率在可見(jiàn)光和近紅外區(qū)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于10%，跟鍍有氮化硅刻蝕硅表面的反射率幾乎相等。由于其較低的表面電阻和較好的導(dǎo)電性，這種銀網(wǎng)絡(luò)電極將替代或者明顯減少傳統(tǒng)銀漿的使用，這將大大降低電池的制作成本。事實(shí)上，由于電極之間的距離僅幾個(gè)微米，這將大大提高載流子收集率。與傳統(tǒng)電池的制作過(guò)程相比較，使用本發(fā)明透明電極晶體硅太陽(yáng)能電池能明顯減少其操作工序和設(shè)備。具有本發(fā)明晶體硅電池的透明電極，只需要后續(xù)的氮化硅減反層(鈍化層)薄膜的沉積，而不需要(或者降低使用)絲網(wǎng)印刷工序，也不需要高溫?zé)Y(jié)工序。由于本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)電極中每個(gè)小電極之間的距離僅幾微米，光生載流子只需要傳輸幾微米(從硅片的任何地方到納米電極)就可以到達(dá)電極，這與傳統(tǒng)銀柵電極之間數(shù)千微米的距離形成鮮明的對(duì)照。這一優(yōu)越的特征可以顯著降低n+層的摻雜量到最優(yōu)的水平，而保證最好的p_n結(jié)質(zhì)量。以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法，其特征在于包括如下步驟步驟A，制作電極樣品即用銀墨溶液滴加到具有金字塔絨面結(jié)構(gòu)的硅片表面，通過(guò)滴涂法使整個(gè)硅片的表面形成均勻分布的納米銀顆粒團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)；步驟B，燒結(jié)電極樣品即用微波輻射加熱電極樣品使納米銀顆粒熔合而形成相互連接的金屬納米線/棒網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法，其特征在于步驟B 中微波輻射的功率為i(Tiooow，微波溫度為200、00攝氏度，微波時(shí)間為0. rioo分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法，其特征在于所述步驟A中，銀墨溶液滴加到娃片表面的濃度為0. 51 mg/cm2至1.02 mg/cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法，其特征在于所述步驟A中，銀墨溶液滴加到硅片表面后，在室溫下干燥I飛分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法，其特征在于所述納米銀顆粒為球形狀或棒狀或立方體形狀或四面體形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法，其特征在于步驟A中所述銀墨溶液制備過(guò)程為Al :將一定體積的乙二醇溶劑加熱到160攝氏度，保持10分鐘；A2 :將硝酸銀溶液和表面活性劑(PVP)溶液同時(shí)勻速加入到上述160攝氏度的乙二醇溶劑中，高速攪拌10分鐘，待溶液顏色變成土黃色后停止加熱；A3 :待A2生成物溶液冷卻后，取一定量的生成物溶液用5-10倍的乙醇或者甲醇稀釋?zhuān)?洗滌，并用5000轉(zhuǎn)高速離心，離心完以后，去掉上面清液；A4:重復(fù)上述A3兩遍，最后用甲醇按照I: I體積比例稀釋?zhuān)曅纬删鶆虻募{米銀甲醇膠體懸浮液，即銀墨。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法，其特征在于所述硝酸銀溶液和表面活性劑(PVP)溶液的摩爾濃度為1:4. 5至1:10。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法，其特征在于步驟B 的電極樣品在微波燒結(jié)過(guò)程中，納米銀顆粒表面的表面活性劑(PVP)層被除去，納米銀顆粒熔合而形成相互連接的金屬納米線/棒網(wǎng)絡(luò)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法，其特征在于所述納米銀顆粒直徑或者邊長(zhǎng)是1-500納米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明電極的制備方法。包括步驟A，制作電極樣品即用銀墨溶液滴加到具有金字塔絨面結(jié)構(gòu)的硅片表面，通過(guò)滴涂法使整個(gè)硅片的表面形成均勻分布的納米銀顆粒團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)；步驟B，燒結(jié)電極樣品即用微波輻射加熱電極樣品使納米銀顆粒相互熔合而形成相互連接的金屬納米線/棒網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)便、成本低廉，采用本發(fā)明制備的透明電極包括微孔和相互連接的金屬納米線。本發(fā)明制備的透明電極，在晶體硅電池表面的金字塔絨面底部并相互連接，并表現(xiàn)出較低的光反射率和較好的導(dǎo)電性，具有潛在的優(yōu)異的載流子收集效率，不僅是傳統(tǒng)銀柵電極的優(yōu)異替代者，而且能夠提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率和降低電池的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102544223SQ201210019460
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者王洋, 裴顆, 高進(jìn)偉 申請(qǐng)人:華南師范大學(xué)