[實用新型]一種石墨烯太陽能電池

有效

• 申請號: 201720225968.3
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN206595295U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 丁西明;孫雯;汪嬋;章振寧
• 申請（專利權）人: 安徽科技學院
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司34102
• 代理人: 王琪

技術領域

本實用新型涉及石墨烯技術領域，特別涉及一種石墨烯太陽能電池。

背景技術

隨著化石能源的日益枯竭和其使用所帶來的高昂的環境成本，可再生清潔能源的開發和利用受到廣泛的關注。太陽能光伏發電技術和產品在全球范圍內得到了高速增長，成為最具潛力的清潔能源。而目前的太陽能電池應用較多的是鈣鈦礦型太陽能電池，且此種太陽能電池也存在轉化率低的缺陷。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種石墨烯太陽能電池，所述石墨烯太陽能電池的技術方案是這樣實現的：

一種石墨烯太陽能電池，其特征在于：所述石墨烯電池包括金屬電極層、陰極緩沖層、富勒烯(C60)層、空穴緩沖層、空穴傳輸層、n型摻雜石墨烯負極層、基板，所述金屬導電層為Ag箔層或Ag/Mg箔層，所述陰極緩沖層為浴銅靈(BCP)緩沖層，所述空穴緩沖層為CuPc緩沖層，所述空穴傳輸層為PEDOT:PSS傳輸層，所述n型摻雜石墨烯層為石墨烯/氧化銦錫層，所述基板為石英基板。

優選地，所述空穴傳輸層可以是其他PEDOT:PSS傳輸層功能一致的傳輸層。

優選地，所述PEDOT:PSS傳輸層的厚度為80-120nm。

進一步優選地，所述PEDOT:PSS傳輸層是均價覆蓋在n型摻雜石墨烯負極層上的。

優選地，所述n型摻雜石墨烯負極層為石墨烯/氧化銦錫(ITO)摻雜層。

優選地，所述CuPc緩沖層厚度為20-30nm。

優選地，所述浴銅靈(BCP)陰極緩沖層厚度為9-10nm。

優選地，所述富勒烯(C60)層厚度為30-50nm。

優選地，金屬電極層的厚度為45-55nm。

本實用新型的石墨烯太陽能電池，利用BCP作為陰極緩沖材料，BCP作為一種寬帶隙材料，它的給體已占有電子能級最高的軌道(HOMO)能級比C₆₀的HOMO能級低，受體未占有電子能級最低的軌道(LUMO)能級比C₆₀的LUMO能級高，這樣可以有效阻擋激子向陰極的擴散以避免載流子復合，同時BCP還可以保護C₆₀層，避免其在被金屬原子沉積過程中造成損害，還有填充C₆₀層表面的針孔和其他不均勻的缺陷，有利于電池性能的提高和光電轉化效率；同時PEDOT:PSS空穴傳輸層不僅有助于平坦化粗糙的ITO表面，而且也有助于空穴注入和提取，也有助于提高光電轉化效率。

附圖說明

圖1為本實用新型環石墨烯太陽能電池的結構示意圖。

附圖標記：1-金屬電極層，2-陰極緩沖層，3-富勒烯層，4-空穴緩沖層，5-空穴傳輸層，6-n型摻雜石墨烯負極層，7-基板。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

一種石墨烯太陽能電池，包括金屬電極層1、陰極緩沖層2、富勒烯(C60)層3、空穴緩沖層4、空穴傳輸層5、n型摻雜石墨烯負極層6、基板7，所述金屬導電層1為Ag箔層或Ag/Mg箔層，所述陰極緩沖層2為浴銅靈(BCP)緩沖層，所述空穴緩沖層4為CuPc緩沖層，所述空穴傳輸層5為PEDOT:PSS傳輸層，所述n型摻雜石墨烯層6為石墨烯/氧化銦錫層，所述基板7為石英基板。

優選地，所述空穴傳輸層5可以是其他PEDOT:PSS傳輸層功能一致的傳輸層。

優選地，所述PEDOT:PSS傳輸層的厚度為80-120nm。

進一步優選地，所述PEDOT:PSS傳輸層是均價覆蓋在n型摻雜石墨烯負極層6上的。

優選地，所述n型摻雜石墨烯負極層6為石墨烯/氧化銦錫(ITO)摻雜層。

優選地，所述CuPc緩沖層厚度4為20-30nm。

優選地，所述浴銅靈(BCP)陰極緩沖層2厚度為9-10nm。

優選地，所述富勒烯(C60)層3厚度為30-50nm。

優選地，金屬電極層1的厚度為45-55nm。

本實用新型的技術內容及技術特征已揭示如上，熟悉本領域的技術人員仍可能基于本實用新型的教示而作出不背離本實用新型實質的替換及修飾，因此，本實用新型保護范圍不限于實施例所揭示的內容，也包括各種不背離本實用新型實質的替換及修飾。