隙低于2.0eV的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體，包括GaAs、CdTe, CuInSe2, Si 等，其中，優(yōu)選為 Si。
[0040]在本發(fā)明的實(shí)施方式中，納米材料為納米線(xiàn)，較之其它結(jié)構(gòu)，納米線(xiàn)更便于載流子的傳輸，但本申請(qǐng)的納米材料不限于納米線(xiàn)，還可以為納米球、納米管或其它能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的納米結(jié)構(gòu)。
[0041]在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，所述無(wú)機(jī)窄帶隙半導(dǎo)體納米材料為硅納米線(xiàn)，其長(zhǎng)度為 3_20nm。
[0042]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，硅納米線(xiàn)由金屬納米顆粒催化輔助方法刻蝕獲得，在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，硅納米線(xiàn)通過(guò)VLS法制得，其中，本發(fā)明的硅納米線(xiàn)優(yōu)選為以刻蝕方法獲得，但本發(fā)明對(duì)硅納米線(xiàn)的制備方法沒(méi)有限定，其它制備硅納米線(xiàn)的方法也可用于本發(fā)明。
[0043]本發(fā)明所述的透明導(dǎo)電高分子指的是，與無(wú)機(jī)窄帶隙半導(dǎo)體納米材料共同形成光電轉(zhuǎn)換活性層后，不吸收或吸收很少的入射光的導(dǎo)電高分子。
[0044]所述透明導(dǎo)電高分子不限于一種高分子，可以為一種高分子經(jīng)至少一種高分子或小分子摻雜以后形成的混合物。
[0045]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，所述透明導(dǎo)電高分子為PED0T:PSS，本征態(tài)的PEDOT導(dǎo)電性能很差，且不溶不熔，在很大程度上限制了 PEDOT的應(yīng)用，經(jīng)過(guò)聚苯乙烯磺酸鹽(PSS)摻雜后，分散在水溶液中能形成一種穩(wěn)定的PED0T:PSS懸浮液，該懸浮液在基片上可以形成一種透明導(dǎo)電膜，此種薄膜不僅易于加工，同時(shí)還具有導(dǎo)電率高、透光性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0046]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，為增強(qiáng)透明導(dǎo)電高分子的導(dǎo)電率，在PED0T:PSS中加入甘油，形成G-PED0T:PSS，但不限于甘油，還可以加入山梨醇、甲基亞砜或N，N-二甲基甲酰胺以提高PED0T:PSS的導(dǎo)電性能。
[0047]在本發(fā)明中，透明導(dǎo)電高分子不限于上述物質(zhì)，還可以為經(jīng)其它方法改性的PEDOT類(lèi)物質(zhì)，或適于應(yīng)用于太陽(yáng)能電池中且具有透明性的其它導(dǎo)電高分子。
[0048]在本發(fā)明中，用于接收入射光的第一電極應(yīng)為透明或半透明，在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，以ITO玻璃作為第一電極，ITO是銦氧化物和錫氧化物的混合物，在400-1000nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，透過(guò)率可達(dá)80%以上，為提高第一電極的性能，還可以在ITO玻璃上設(shè)置提高器件性能的緩沖層，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，緩沖層為PED0T:PSS，但不限于PED0T:PSS，還可以為其它能提聞器件性能的材料。
[0049]在本發(fā)明中，第一電極還可以為磁控濺射制備的鋁摻雜氧化鋅，涂布氧化鋅納米粒子的銀納米線(xiàn)，IT0/Ag/IT0、Zn0/Ag/Zn0、Zn0/Cu/Zn0，或其它能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的透明或半透明電極。
[0050]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，采用Ζη0:Α1為背電極即第二電極，Ζη0:Α1層具有收集空穴和電子的雙重能力，同時(shí)還可以充當(dāng)減反射層的角色，實(shí)現(xiàn)改善器件性能的目的。
[0051]以下，結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池及其制備方法做進(jìn)一步說(shuō)明。下述實(shí)施例中所述實(shí)驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法，所述試劑和材料，除硅納米線(xiàn)(SiNWs)外，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑獲得；能量轉(zhuǎn)換效率相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)定均在AMl.5的條件下進(jìn)行。
[0052]所購(gòu)買(mǎi)的PED0T:PSS的固體含量為1.7%質(zhì)量比；實(shí)施例中所使用的G-PED0T:PSS (甘油-聚3，4-乙撐二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸鹽)為將購(gòu)買(mǎi)所得的PED0T:PSS與8%體積的甘油混合得到。
[0053]其中，對(duì)太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)的評(píng)定，主要以下列參數(shù)為依據(jù):
[0054]開(kāi)路電壓(Vre)，太陽(yáng)能電池在開(kāi)路條件下的輸出電壓稱(chēng)為開(kāi)路電壓，此時(shí)，電池的輸出電流為零；
[0055]短路電流(Is。)，太陽(yáng)能電池在短路條件下的工作電流稱(chēng)為短路電流；
[0056]填充因子(FF)，為太陽(yáng)能電池提供的最大功率與IscXVtj。之比，它說(shuō)明了太陽(yáng)能電池能夠?qū)ν馓峁┑淖畲筝敵龉β实哪芰?，是全面衡量太?yáng)能電池品質(zhì)的參數(shù)。
[0057]實(shí)施例1
[0058]制備基于SiNWs-PEDOT: PSS的光伏器件
[0059]I)第一電極的制備
[0060]在ITO (氧化銦錫)導(dǎo)電玻璃表面經(jīng)電沉積制得10納米厚的PEDOT (聚3，4_乙撐二氧噻吩)透明導(dǎo)電高分子薄膜，其中，電沉積電解液為乙腈，支持電解質(zhì)為高氯酸鋰(LiClO4)；
[0061]2)零散硅納米線(xiàn)的制備
[0062]初始娃納米線(xiàn)陣列樣品通過(guò)金屬納米顆粒催化輔助方法刻蝕獲得(KuiqingPeng, Angew.Chem.1nt.Ed.2005, 44, 2737-2742.):
[0063]將硅片分別使用丙酮、乙醇及去離子水超聲10分鐘除去表面污染物，再使用鉻酸洗液浸泡I小時(shí)后使用去離子水清洗；
[0064]在0.04M AgNO3的20%HF酸水溶液中于50°C水浴中進(jìn)行刻蝕；
[0065]將刻蝕完成后帶有硅線(xiàn)陣列的硅片在王水溶液(νΗα:ν.3=3:1)中浸泡I小時(shí)以除去表面的Ag納米顆粒，用去離子水反復(fù)清洗，晾干，對(duì)其進(jìn)行SEM表征，結(jié)果如圖1所示；
[0066]最后用醫(yī)用柳葉刀將刻蝕成功的硅納米線(xiàn)從硅片上分離，陣列結(jié)構(gòu)被破壞，得到零散的硅納米線(xiàn)。
[0067]3) SiNWs-PEDOT: PSS 薄膜的制備
[0068]將上述分離的零散硅納米線(xiàn)用少量乙醇潤(rùn)濕，并與購(gòu)買(mǎi)所得的PED0T:PSS混合，超聲30分鐘后用移液管將得到的混合物移至經(jīng)步驟I)處理過(guò)的ITO導(dǎo)電玻璃的PEDOT薄膜表面(即E-PEDOT，E代表電沉積)；
[0069]然后，在氬氣的保護(hù)下對(duì)ITO導(dǎo)電玻璃進(jìn)行干燥處理，具體為先將上述ITO導(dǎo)電玻璃在50°C下保持30分鐘，隨后在120°C的溫度下保持I小時(shí)；
[0070]上述步驟完成后，在E-PEDOT薄膜表面形成了一層同面積的SiNWs-PEDOT = PSS薄膜，其厚度為3 μ m,該薄膜能夠充分吸收300-1100納米波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光子，具體如圖2所
/Jn ο
[0071]其中，零散硅納米線(xiàn)的用量為每平方厘米器件I?1.2毫克，PED0T:PSS的用量為15?28微升每平方厘米器件。
[0072]4)第二電極的制備
[0073]在基于ITO導(dǎo)電玻璃基底的混合物薄膜上依次進(jìn)行非晶硅薄膜磁控濺射沉積、氧化鋅薄膜激光濺射沉積以及金屬鋁薄膜熱蒸發(fā)獲得背電極，三種薄膜的厚度均為20nm，最后得到的光伏器件結(jié)構(gòu)及作用機(jī)理如圖3所示。
[0074]采用相同的條件、步驟，僅改變SiNWs-PEDOT = PSS薄膜中硅納米線(xiàn)的質(zhì)量百分含量，分別制作出幾組光伏器件，并在AMl.5的條件下，對(duì)這些器件進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果如圖4所
/Jn ο
[0075]實(shí)施例2
[0076]制備基于SiNWs-G-PEDOT: PSS的光伏器件
[0077]本實(shí)施例中，所有步驟均與實(shí)施例1相同，不同之處僅在于步驟3)中以G-PEDOT:PSS替代PED0T:PSS制備基于硅納米線(xiàn)SiNWs-G-PEDOT:PSS的光伏器件，并在AMl.5的條件下，對(duì)該器件進(jìn)行測(cè)試，將測(cè)試結(jié)果與實(shí)施例1的基于SiNWs-PEDOT = PSS的光伏器件進(jìn)行比較，具體如圖5所示。
[0078]實(shí)施例3
[0079]制備硅納米線(xiàn)基于金屬Pt納米顆粒修飾的Pt-SiNWs-G-PEDOT = PSS的光伏器件
[0080]I)首先通過(guò)已經(jīng)報(bào)道的方法(Peng)，在硅納米線(xiàn)表面修飾Pt納米顆粒，得到Pt-SiNWs (鉬-硅納米線(xiàn))，圖6為反映其微觀形態(tài)的SEM圖；
[0081]2)將Pt-SiNWs與G-PED0T:PSS混合并超聲30分鐘，所得的混合物中硅納米線(xiàn)與透明導(dǎo)電高分子的質(zhì)量比為9:1 ;
[0082]3)用移液管將得到的混合物移至