單晶切片30和空穴選 擇性接觸層21堆疊，并對(duì)其進(jìn)行熱壓處理形成樣品；
[0045] 步驟S6、對(duì)所述樣品進(jìn)行封裝，以獲得所述異質(zhì)結(jié)太陽能電池。
[0046] 在步驟SI中，通過電火花線切割鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶已獲得鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶 切片30，其厚度在20微米到數(shù)毫米之間可控，切片表面粗糙度可控制在1微米左右，切割速 度為lmm/min左右，切割所用冷卻液可以選用非極性溶劑，例如乙酸乙酯、正己烷、石油醚、 正丁醇或甲苯。切割過程在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。
[0047] 線切割過程一般包括:首先在鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶(厘米量級(jí)尺寸)表面蒸鍍一層 金電極，以提高鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶與電火花線切割機(jī)的電接觸，并作為脈沖負(fù)極使用。電 極絲采用鉬絲，作為脈沖正極使用。使用乙酸乙酯作為切割冷卻液。整個(gè)切割過程在通風(fēng)設(shè) 備以及一定氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行。然后按照一定方向?qū)⒃撯}鈦礦甲胺鉛碘單晶固定在切割機(jī)樣 品固定平臺(tái)上，使得電極絲與其較大的一個(gè)晶面平行。在乙酸乙酯的保護(hù)和冷卻下，以較慢 的速度進(jìn)行單晶切割。單次切割完成后，即可暴露出所需鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶切片30的一 個(gè)表面。按照所需鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶切片30的要求，使用單片機(jī)控制程序微量移動(dòng)樣品 臺(tái)至所需位置，然后重復(fù)上述切割過程。最終切割獲得的鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶切片30直接 掉落在樣品臺(tái)下方提前放置的乙酸乙酯中，以洗去鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶切片30表面的浮 灰。將鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶切片30從乙酸乙酯中取出，平置于稱量紙上，并保持在干燥的流 動(dòng)的氮?dú)夥諊惺蛊渥匀桓稍铩?br>[0048]在步驟S2中，所述鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶切片30在經(jīng)過電火花線切割后需要進(jìn)行表 面修復(fù)和表面重結(jié)晶以降低其表面粗糙度和缺陷。表面修復(fù)的方法包括溶劑修復(fù)與熱壓修 復(fù)兩種。
[0049]其中，溶劑修復(fù)選用甲胺作為溶劑，將所述鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶切片30表面暴露 在甲胺水溶液產(chǎn)生的甲胺氣氛中數(shù)秒，移除甲胺氣氛，數(shù)分鐘后將所述鈣鈦礦甲胺鉛碘單 晶切片30置于熱盤上以100°C熱處理10分鐘左右。該過程可重復(fù)多次直至所述鈣鈦礦甲胺 鉛碘單晶切片30的表面呈現(xiàn)光滑的鏡面狀。
[0050]熱壓修復(fù)過程為將所述鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶切片30平置于熱壓機(jī)上，所述鈣鈦礦 甲胺鉛碘單晶切片30上下均平鋪一層聚四氟乙烯膜作為熱壓緩沖層，將熱壓機(jī)上下加熱平 臺(tái)均設(shè)置為l〇〇°C，初始?jí)簭?qiáng)設(shè)置為0.25MPa，每隔5分鐘將壓強(qiáng)增大0.05MPa，熱壓時(shí)間為30 分鐘，最終壓強(qiáng)為0.5MPa。本發(fā)明優(yōu)選采用溶劑修復(fù)方法。本發(fā)明還可以采用將溶劑修復(fù)與 熱壓修復(fù)相結(jié)合的方式以最大化地降低所述鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶切片30表面的粗糙度。 [0051 ]在步驟S3中，制備電子選擇性接觸層22和空穴選擇性接觸層21。
[0052]首先是進(jìn)行電子選擇性接觸層22的制備。所述電子選擇性接觸層22為相應(yīng)的金屬 離子溶液或合成的納米顆粒分散液所制成的薄膜，其包括二氧化鈦納米顆粒、二氧化鈦納 米片、二氧化鈦摻雜化合物、氧化鋅納米顆粒、氧化鋅摻雜化合物、二氧化錫納米顆粒以及 二氧化錫摻雜化合物中的一種或多種。其中，二氧化鈦摻雜化合物可以為釔或鈮摻雜二氧 化鈦。氧化鋅摻雜化合物可以為鋁摻雜氧化鋅。二氧化錫摻雜化合物可以為氟摻雜二氧化 錫。
[0053]二氧化鈦納米顆粒分散液的制備。將0.5mL四氯化鈦緩慢加入2mL乙醇中，該過程 在冰水混合浴中進(jìn)行，并保持持續(xù)的攪拌。接著向其中加入I OmL苯甲醇。在冰水混合浴中持 續(xù)攪拌該混合溶液，直至黃色澄清溶液。將該混合溶液密封在玻璃小瓶中，并轉(zhuǎn)移到80°C烘 箱中，加熱處理數(shù)小時(shí)，直至形成黃白色濁液。加熱結(jié)束后，將上述濁液轉(zhuǎn)移到離心管中，并 向其中加入一定量的乙酸乙酯作為沉淀劑和洗滌劑。通過對(duì)離心管中的濁液進(jìn)行離心可以 將其中的固體和液體分離，其沉淀出來的固體即為二氧化鈦納米顆粒。為了除去二氧化鈦 納米顆粒表面附著的雜質(zhì)和反應(yīng)副產(chǎn)物，可以用乙醇和乙酸乙酯進(jìn)行多次洗滌和離心操 作。最后利用超聲手段，將二氧化鈦納米顆粒直接分散在乙醇中，可以得到穩(wěn)定的二氧化鈦 納米顆粒的乙醇分散液。為了控制最終沉積的二氧化鈦納米顆粒薄膜的孔隙率，可以在上 述乙醇分散液中溶解一定比例的乙基纖維素(EC)。二氧化鈦納米顆粒的粒徑大小可以通過 控制反應(yīng)時(shí)間來進(jìn)行控制。
[0054]摻雜釔或鈮的二氧化鈦納米顆粒分散液的制備。將一定量的四氯化鈦緩慢加入 2mL乙醇中，同時(shí)溶解一定量的摻雜源，如五氯化鈮或氯化釔。其后續(xù)反應(yīng)與二氧化鈦納米 顆粒的反應(yīng)過程相同，在此不再贅述。最終得到摻雜鈮的二氧化鈦納米顆粒的乙醇分散液。 [0055]二氧化鈦納米片分散液的制備。將5mL鈦酸四丁酯與0.6mL氫氟酸加入到聚四氟乙 烯材料的水熱反應(yīng)釜中，并攪拌混合均勻。然后在180°C鼓風(fēng)烘箱中水熱反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng) 結(jié)束后得到固體產(chǎn)物，待冷卻至常溫，用乙醇和去離子水作為洗滌劑清洗該固體產(chǎn)物。最后 將清洗后的固體產(chǎn)物分散到乙醇溶液中，形成穩(wěn)定的二氧化鈦納米片的乙醇分散液。
[0056]氧化鋅納米顆粒分散液的制備。首先將乙酸鋅溶解在二甲基亞砜中，形成0.5M的 透明澄清溶液，同時(shí)配置二甲基氫氧化銨的乙醇溶液。高速攪拌上述乙酸鋅溶液，然后將二 甲基氫氧化銨溶液逐滴加入其中。加入完成后獲得混合溶液，再對(duì)混合溶液持續(xù)攪拌30分 鐘。對(duì)該混合溶液進(jìn)行離心獲得沉淀物。該沉淀物即為氧化鋅納米顆粒。采用乙酸乙酯和乙 醇作為洗滌劑多次清洗該氧化鋅納米顆粒，最后將清洗過的氧化鋅納米顆粒超聲分散到乙 醇中形成氧化鋅納米顆粒的乙醇分散液。
[0057] 二氧化錫納米顆粒分散液的制備。將四氯化錫加入到苯甲醇中形成澄清溶液。將 該澄清溶液密封在玻璃小瓶中，并轉(zhuǎn)移到80°C烘箱中，加熱處理數(shù)小時(shí)，直至生產(chǎn)帶有白色 沉淀物的濁液。加熱結(jié)束后，將上述濁液轉(zhuǎn)移到離心管中，并向其中加入一定量的乙酸乙酯 作為沉淀劑和洗滌劑。通過對(duì)離心管中的濁液進(jìn)行離心可以將其中的固體和液體分離，其 沉淀出來的固體即為二氧化錫納米顆粒。為了除去二氧化錫納米顆粒表面附著的雜質(zhì)和反 應(yīng)副產(chǎn)物，可以用乙醇和乙酸乙酯進(jìn)行多次洗滌和離心操作。最后利用超聲手段，將二氧化 錫納米顆粒分散到乙醇中，獲得二氧化錫納米顆粒的乙醇分散液。
[0058] 接著是進(jìn)行空穴選擇性接觸層21的制備。所述空穴選擇性接觸層21為相應(yīng)的金屬 離子溶液或合成的納米顆粒分散液所制成的薄膜，其包括氧化鎳納米顆粒、氧化鎳摻雜化 合物以及碳漿料中的一種或多種。氧化鎳摻雜化合物可以為摻雜銅的氧化鎳。
[0059] 氧化鎳納米顆粒分散液的制備。將一定量的氯化鎳、尿素溶解在去離子水中形成 反應(yīng)溶液，然后在回流以及高速攪拌的狀態(tài)下降上述反應(yīng)溶液保持95°C反應(yīng)80分鐘。經(jīng)過 洗滌和干燥過程得到藍(lán)色的氫氧化鎳固體粉末。將該藍(lán)色固體粉末平鋪于坩堝中，以550°C 高溫煅燒2小時(shí)，得到灰色固體粉末。將該灰色固體粉末加入到一定量的乙醇中，通過劇烈 攪拌、超聲過程，然后再靜置數(shù)小時(shí)，得到上層穩(wěn)定的氧化鎳納米顆粒的乙醇分散液。
[0060] 摻雜銅的氧化鎳納米顆粒分散液的制備。將一定量的氧化鎳、尿素溶解在去離子 水中形成反應(yīng)溶液，同時(shí)加入一定量的氯化銅。其后續(xù)反應(yīng)與氧化鎳納米顆粒的反應(yīng)過程 相同，在此不再贅述。最終得到褐色的摻雜銅的氧化鎳納米顆粒的乙醇分散液。
[0061 ]碳漿料的制備。將按照一定比例的石墨片和導(dǎo)電炭黑混合，然后加入到聚乙酸乙 烯酯乙酸乙烯溶液中，得到混合溶液。其中碳材料的質(zhì)量比例為80%，聚乙酸乙烯酯的質(zhì)量 比例為20%。將上述混合溶液高速球磨4小時(shí)，得到均勻的碳漿料。
[0062] 在步驟S4中，分別在兩個(gè)導(dǎo)電玻璃10上沉積所述電子選擇性接觸層22和所述空穴 選擇性接觸層21。
[0063] 在沉積之前首先需要對(duì)導(dǎo)電玻璃10進(jìn)行導(dǎo)電層刻蝕和基底清洗。導(dǎo)電層刻蝕使用 激光刻蝕方法，其所用激光波長為l〇24nm。清洗過程為按照洗潔精、堿性乙醇溶液、去離子 水的順序逐步清洗。清洗完后，利用干燥的空氣吹干即獲得所需導(dǎo)電玻璃10。
[0064] 所述電子選擇性接觸層22和空穴選擇性接觸層21的沉積方式為薄膜沉積方法。所 述薄膜沉積方法為旋涂、噴霧或絲網(wǎng)印刷。本發(fā)明中采用旋涂方法進(jìn)行乙醇分散液的沉積， 將步驟3中所制備的乙醇分散液制成薄膜。在導(dǎo)電玻璃10上以一定轉(zhuǎn)速旋涂納米顆粒的乙 醇分散液，然后在500°C熱處理30分鐘以獲得厚度為50nm左右的較為致密的氧化物層。為了 增大薄膜表面孔隙率，以在后續(xù)過程中提高其余鈣鈦礦甲胺鉛碘單晶切片30的電接觸，在 上述氧化物層上繼續(xù)旋涂含有乙基纖維素的納米顆粒乙醇分散液，通過高溫?zé)Y(jié)，最終可 獲得表層多孔、底層致密的氧化物選擇性電荷接觸層20。所述選擇性電荷接觸層20可以根 據(jù)其前驅(qū)物質(zhì)的乙醇分散液中的不同納米顆粒成為電子選擇性接觸層22或空穴選擇性接 觸