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本发明公开了一种稀土改性碳纳米管晶硅太阳能电池的制备方法,该方法包括如下步骤:首先,对制好PN结的硅片进行表面羟基化处理,再浸入配制好的氨基硅烷溶液中,在基片表面组装氨基硅烷薄膜;其次,置入三氯氧化磷溶液中,在薄膜表面组装上磷酸基团;然后,将基片置入经稀土改性后的碳纳米管悬浮液,取出后清洗干净,烘干,得到表面沉积有稀土改性碳纳米管复合薄膜的硅片。利用PECVD技术在表面制作一层氮化硅减反射膜,然后印刷正、负电极,制成所述太阳能电池。本发明工艺简单、成本低,适合工业大规模生产,对环境无污染,同时,能很好的改善碳纳米管分散性以及与硅基体的界面结合力,制得高光电转化效率的硅太阳能电池。