[發(fā)明專利]砷化鎵/碳納米管異質(zhì)結(jié)超薄太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011218194.4
• 申請(qǐng)日: 2020-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN112331774B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇言杰;施祥蕾;周大勇;孫利杰;霍婷婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/42
• 分類號(hào): H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種砷化鎵/碳納米管異質(zhì)結(jié)超薄太陽能電池，其特征在于，所述太陽能電池包括由圖形化鎳鍺金電極與介電層陣列構(gòu)成的背反射層、N型砷化鎵層、P型單壁碳納米管層、減反射層和圖形化金電極；所述背反射層和P型單壁碳納米管層分設(shè)在N型砷化鎵層的兩側(cè)，所述P型單壁碳納米管層上還設(shè)有減反射層和圖形化金電極；

所述砷化鎵/碳納米管異質(zhì)結(jié)超薄太陽能電池是通過包括如下步驟的方法制備而得：

S1、在基底上外延生長(zhǎng)N型砷化鎵；

S2、在N型砷化鎵表面制備由圖形化鎳鍺金電極與介電層陣列構(gòu)成的背反射層；

S3、將沉積有背反射層的N型砷化鎵層從基底表面剝離，在所述N型砷化鎵層的剝離面上制備P型單壁碳納米管薄膜；

S4、在所述P型單壁碳納米管薄膜上依次沉積圖形化金電極和減反射層。

2.如權(quán)利要求1所述的砷化鎵/碳納米管異質(zhì)結(jié)超薄太陽能電池，其特征在于，步驟S1中，所述基底為砷化鎵基底或砷化鎵/石墨烯基底。

3.如權(quán)利要求1所述的砷化鎵/碳納米管異質(zhì)結(jié)超薄太陽能電池，其特征在于，步驟S1中，外延生長(zhǎng)得到的N型砷化鎵的厚度為100-300nm。

4.如權(quán)利要求1所述的砷化鎵/碳納米管異質(zhì)結(jié)超薄太陽能電池，其特征在于，步驟S2中，采用光刻技術(shù)制備背反射層，所述背反射層由介電層陣列與鎳鍺金電極形成棋盤式交替分布的圖形。

5.如權(quán)利要求1或4所述的砷化鎵/碳納米管異質(zhì)結(jié)超薄太陽能電池，其特征在于，介電層為TiO₂、SiO₂或者兩者疊層使用；厚度為100-300nm。

6.如權(quán)利要求1或4所述的砷化鎵/碳納米管異質(zhì)結(jié)超薄太陽能電池，其特征在于，介電層陣列中各介電層為邊長(zhǎng)300nm-500nm的方形，間距為400-800nm；所述背反射層除介電層陣列外余下的部分為鎳鍺金電極，所述鎳鍺金電極厚度為200-400nm。

7.如權(quán)利要求1所述的砷化鎵/碳納米管異質(zhì)結(jié)超薄太陽能電池，其特征在于，步驟S3中，所述剝離為濕化學(xué)法剝離。

8.如權(quán)利要求1所述的砷化鎵/碳納米管異質(zhì)結(jié)超薄太陽能電池，其特征在于，步驟S3中，所述P型單壁碳納米管為純半導(dǎo)體性單壁碳納米管。

9.如權(quán)利要求1所述的砷化鎵/碳納米管異質(zhì)結(jié)超薄太陽能電池，其特征在于，步驟S3中，利用旋涂法制備厚度為5-30nm的P型單壁碳納米管薄膜。