[發明專利]一種表面等離子增強的二維材料/半導體異質結太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201610039779.7
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105679861B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 林時勝;李曉強
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/074;H01L31/0735;H01L31/18;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 韓介梅

1.一種表面等離子增強的二維材料/半導體異質結太陽能電池，其特征在于，自下而上依次有背面電極（1）、半導體層（2）、二維材料層（4）和金屬量子點層（5），在二維材料層（4）上還設有正面電極（6），在半導體層與二維材料層之間位于正面電極（6）正下方設有電極絕緣層（3）；所述的二維材料層（4）為二硫化鉬、二硫化鎢、二硒化鎢、黑磷或二維碳化硅，所述的二維材料層的厚度為0.4納米至500納米，所述的金屬量子點層（5）為銀、鋁、鎳，量子點尺寸為5納米至200納米。

2.根據權利要求1所述的表面等離子增強的二維材料/半導體異質結太陽能電池，其特征在于，所述的半導體層（2）為n型或p型摻雜的半導體材料。

3.根據權利要求1所述的表面等離子增強的二維材料/半導體異質結太陽能電池，其特征在于，所述的電極絕緣層是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化鋁、非晶硅、氮化鋁、氟化鎂、氧化鈦、氧化鋯或者高分子絕緣層，厚度2納米至200微米。

4.根據權利要求1所述的表面等離子增強的二維材料/半導體異質結太陽能電池，其特征在于，所述的背面電極是金、鈀、銀、鈦、鉻、鎳、ITO、FTO、AZO的一種或者幾種的復合電極。

5.根據權利要求1所述的表面等離子增強的二維材料/半導體異質結太陽能電池，其特征在于，所述的正面電極是金、鈀、銀、鈦、銅、鉑、鉻、鎳、ITO、FTO、AZO的一種或者幾種的復合電極。

6.制造如權利要求1-5任一項所述的表面等離子增強的二維材料/半導體異質結太陽能電池的方法，其特征在于該方法包括如下步驟：

1）在潔凈的半導體襯底一面制作背面電極；

2）在上述半導體襯底另一面利用模板法或者光刻工藝制作電極絕緣層；

3）通過柔性高分子材料作為支撐層將二維材料轉移至步驟2）所得的半導體襯底具有電極絕緣層的一面上，使得二維材料覆蓋在電極絕緣層上；

4）在二維材料上位于電極絕緣層上方制作正面電極；

5）在二維材料上制作金屬量子點層。