[發明專利]新型石墨烯/半導體多結級聯太陽電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201310058784.9
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN103107229A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 于淑珍;董建榮;李奎龍;孫玉潤;趙勇明;趙春雨;楊輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01L31/078
• 分類號: H01L31/078;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙) 11264
• 代理人: 孫東風;王鋒

1.一種新型石墨烯/半導體多結級聯太陽電池，其特征在于，包括依次鍵合串聯的剝離襯底的倒裝PN結型多結電池、金屬納米粒子以及肖特基單結電池，其中，所述肖特基單結電池包括導電襯底及覆設于所述導電襯底一端面上的石墨烯膜，而所述金屬納米粒子分別與所述倒裝PN結型多結電池中遠離被剝離襯底的第一歐姆接觸層和所述石墨烯膜形成歐姆接觸。

2.根據權利要求1所述的新型石墨烯/半導體多結級聯太陽電池，其特征在于，所述倒裝PN結型多結電池的襯底包括GaAs襯底。

3.根據權利要求1或2所述的新型石墨烯/半導體多結級聯太陽電池，其特征在于，所述導電襯底包括Si或Ge襯底。

4.根據權利要求1所述的新型石墨烯/半導體多結級聯太陽電池，其特征在于，它還包括：

與所述倒裝PN結型多結電池中被剝離襯底后露出的第二歐姆接觸層配合的第一歐姆電極；

以及，與所述導電襯底的另一端面配合的第二歐姆電極。

5.根據權利要求3所述的新型石墨烯/半導體多結級聯太陽電池，其特征在于，所述PN結型倒裝多結電池的帶隙沿遠離被剝離GaAs襯底的方向逐漸減小，并且所述PN結型倒裝多結電池的帶隙大于所述肖特基單結電池中導電襯底的帶隙。

6.根據權利要求4所述的新型石墨烯/半導體多結級聯太陽電池，其特征在于，所述第一歐姆電極上還覆設有抗反射膜。

7.根據權利要求1所述的新型石墨烯/半導體多結級聯太陽電池，其特征在于，所述石墨烯膜采用單層石墨烯。

8.如權利要求1-7中任一項所述新型石墨烯/半導體多結級聯太陽電池的制備方法，其特征在于，包括：

（1）提供在襯底上形成的倒裝PN結型多結電池和主要由導電襯底和覆設于導電襯底一端面的石墨烯膜組成的肖特基單結電池；

（2）在遠離襯底方向的倒裝PN結型多結電池表面制備粒徑和密度均勻的金屬納米粒子；

（3）將所述倒裝PN結型多結電池、金屬納米粒子和所述肖特基單結電池依次鍵合串聯，并使所述金屬納米粒子分別與所述倒裝PN結型多結電池中遠離被剝離襯底的第一歐姆接觸層和所述肖特基電池中的石墨烯膜形成歐姆接觸；

（4）剝離所述倒裝PN結型多結電池的襯底，并在所述倒裝PN結型多結電池中被剝離襯底后露出的第二歐姆接觸層上形成第一歐姆電極，而在所述導電襯底的另一端面配合的第二歐姆電極。

9.如權利要求8所述新型石墨烯/半導體多結級聯太陽電池的制備方法，其特征在于，所述肖特基單結電池的制備工藝包括：

將預先制備的單層石墨烯轉移到導電襯底表面，形成肖特基單結電池。