一种金属氧化物复合导电膜及其在制备异质结太阳能电池中的应用的制作方法

本发明涉及太阳能电池，具体涉及一种金属氧化物复合导电膜及其在制备异质结太阳能电池中的应用。

背景技术：

1、随着传统化石能源的减少，新型可持续能源显得尤为重要。光伏发电是未来增长潜力最大、发展前景最好的新能源产业之一，同时光伏行业它对我国实现工业转型、调整能源结构、发展社会经济、推进节能减排具有重要意义。

2、异质结，指的是两种不同的半导体相接触所形成的界面区域。按照两种材料的导电类型不同，异质结可分为同型异质结(p-p结或 n-n结)和异型异质(p-n或p-n)结，多层异质结称为异质结构。通常形成异质结的条件是:两种半导体有相似的晶体结构、相近的原子间距和热膨胀系数。利用界面合金、外延生长、真空淀积等技术，都可以制造异质结。异质结电池是种高效晶硅太阳能电池结构，利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池，即在p型气化非晶硅和n型气化非晶硅与 n 型硅衬底之间增加一层非掺杂氢化非晶硅薄膜。

3、目前，导电膜的导电性能以及光电转换效率仍存在不足。

技术实现思路

1、本发明提供一种金属氧化物复合导电膜及其在制备异质结太阳能电池中的应用，所述的金属氧化物复合导电膜具有优异的导电性能和光电性能，可以有效的提高光电转换效率，具有广泛的应用前景。

2、本发明解决其技术问题采用以下技术方案：

3、一种金属氧化物复合导电膜，包括依次设置的导电层、金属层、金属氧化物层、保护层；

4、所述导电层为改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物的混合层；

5、所述改性石墨烯的制备方法为：

6、将石墨烯纳米片、nife-ldo双金属复合氧化物加入到聚乙烯吡咯烷酮中，分散均匀，再加入十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀，超声处理，过滤，干燥，得到改性石墨烯；

7、所述石墨烯纳米片、nife-ldo双金属复合氧化物、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：（0.1~0.5）：（0.1~0.4）：（0.02~0.06）；

8、所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm；

9、所述nife-ldo双金属复合氧化物的片径为10~30nm。

10、本发明通过以改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物的混合层作为导电层，得到了具有优异的导电性能和光电性能的金属氧化物复合导电膜，所述的金属氧化物复合导电膜应用于异质结太阳能电池，能够有效的提高光电转换效率，具有广泛的应用前景。

11、作为本发明的优选实施方案，所述保护层为金属氮化物层，所述金属氮化物为氮化钛。

12、作为本发明的优选实施方案，所述金属层的金属为银。

13、作为本发明的优选实施方案，所述金属氧化物层中的金属氧化物为ito。

14、本发明还提供了一种金属氧化物复合导电膜的制备方法，包括以下步骤：

15、（1）提供一基底；

16、（2）将掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯分散于乙醇溶液中，加入金属氧化物，搅拌均匀，得到混合液，将混合液旋涂于基底上，加热，形成导电层；

17、（3）在导电层上沉积金属层；

18、（4）在金属层上沉积金属氧化物层；

19、（5）在金属氧化物层沉积保护层。

20、作为本发明的优选实施方案，所述基底为n型晶圆。

21、作为本发明的优选实施方案，所述掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯、金属氧化物的质量比为（0.05~0.2）：（0.1~0.3）：1。

22、作为本发明的优选实施方案，所述掺磷银纳米线溶液为磷化镉和银纳米线的混合溶液，所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线浓度为20mg/ml，所述掺磷银纳米线溶液中的磷化镉浓度为10mg/ml，所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线的直径为50nm，长度为20~50μm。

23、作为本发明的优选实施方案，所述改性石墨烯的制备方法为：

24、将石墨烯纳米片、nife-ldo双金属复合氧化物加入到聚乙烯吡咯烷酮中，分散均匀，再加入十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀，超声处理，过滤，干燥，得到改性石墨烯；

25、所述石墨烯纳米片、nife-ldo双金属复合氧化物、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：（0.1~0.5）：（0.1~0.4）：（0.02~0.06）；

26、所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm；

27、所述nife-ldo双金属复合氧化物的片径为10~30nm。

28、本发明通过以上述所述的改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物的混合层作为导电层，能够有效的提高复合导电膜的化学稳定性、热稳定性、导电性能和光电性能，其中，所述的改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物形成致密的导电网络，改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液在体系中的分散性好，不会发生团聚现象，进而有效的提高导电性能和光电性能。

29、本发明还提供了一种金属氧化物复合导电膜在制备异质结太阳能电池中的应用。

30、本发明的有益效果：（1）本发明通过以改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物的混合层作为导电层，得到了具有优异的导电性能和光电性能的金属氧化物复合导电膜，所述的金属氧化物复合导电膜应用于异质结太阳能电池，能够有效的提高光电转换效率，具有广泛的应用前景。（2）本发明通过以改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物的混合层作为导电层，能够有效的提高复合导电膜的化学稳定性、热稳定性、导电性能和光电性能，其中，所述的改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物形成致密的导电网络，改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液在体系中的分散性好，不会发生团聚现象，进而有效的提高导电性能和光电性能。

技术特征：

1.一种金属氧化物复合导电膜，其特征在于，包括依次设置的导电层、金属层、金属氧化物层、保护层；

2.根据权利要求1所述的金属氧化物复合导电膜，其特征在于，所述保护层为金属氮化物层，所述金属氮化物层中金属氮化物为氮化钛。

3.根据权利要求1所述的金属氧化物复合导电膜，其特征在于，所述金属层的金属为银。

4.根据权利要求1所述的金属氧化物复合导电膜，其特征在于，所述金属氧化物层中的金属氧化物为ito。

5.根据权利要求1所述的金属氧化物复合导电膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的金属氧化物复合导电膜的制备方法，其特征在于，所述基底为n型晶圆。

7.根据权利要求5所述的金属氧化物复合导电膜的制备方法，其特征在于，所述掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯、金属氧化物的质量比为（0.05~0.2）：（0.1~0.3）：1。

8.根据权利要求5所述的金属氧化物复合导电膜的制备方法，其特征在于，所述掺磷银纳米线溶液为磷化镉和银纳米线的混合溶液，所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线浓度为20mg/ml，所述掺磷银纳米线溶液中的磷化镉浓度为10mg/ml，所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线的直径为50nm，长度为20~50μm。

9.权利要求1~8任一所述的金属氧化物复合导电膜在制备异质结太阳能电池中的应用。

技术总结
本发明属于太阳能电池技术领域，本发明具体公开了一种金属氧化物复合导电膜及其在制备异质结太阳能电池中的应用，所述的金属氧化物复合导电膜包括依次设置的导电层、金属层、金属氧化物层、保护层；所述导电层为改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物的混合层；能够有效的提高复合导电膜的化学稳定性、热稳定性、导电性能和光电性能，其中，所述的改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物形成致密的导电网络，改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液在体系中的分散性好，不会发生团聚现象，进而有效的提高导电性能和光电性能，有效的提高光电转换效率，具有广泛的应用前景。

技术研发人员：张玉春,谢晓佳
受保护的技术使用者：广东省载诚新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15