一種太陽(yáng)能電池及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池由下至上依次包括：硅片層、氧化石墨烯層和石墨烯層。本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池大大提高了硅/石墨烯太陽(yáng)能電池的效率，且成本低廉。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種太陽(yáng)能電池及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池及其制備方法，尤其涉及一種石墨烯肖特基結(jié)太陽(yáng)能電池及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能電池又稱(chēng)為“太陽(yáng)能芯片”或“光電池” “，是一種利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片，它只要被光照到，瞬間就可輸出電壓及電流。目前最常用的太陽(yáng)能電池是多晶硅電池，其工作原理是基于p-n結(jié)。雖然多晶硅電池穩(wěn)定，轉(zhuǎn)化率較高，但是其存在高能耗、污染大、制備過(guò)程繁瑣等問(wèn)題。目前，人們正在全力尋找可以代替硅的材料，以期制備出效率更高，成本更低，更加環(huán)保的電池。
[0003]石墨烯作為第一種能夠常溫下穩(wěn)定存在的二維晶體，具有很多優(yōu)異的性質(zhì)，比如說(shuō)很高的電子遷移率(常溫下可達(dá)到2.SXlO5Cm2V-1S-1),優(yōu)異的機(jī)械性能(楊氏模量lTPa)，高導(dǎo)熱系數(shù)(SOOOWmK—1 )。這些優(yōu)異的性能另其在很多領(lǐng)域都有著潛在的應(yīng)用，比如在光伏器件中的應(yīng)用。CN101771092A公開(kāi)了一種涉及到石墨烯的基于肖特基異質(zhì)結(jié)的太陽(yáng)能電池。該電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，具有一定的轉(zhuǎn)化率(1.6%)。
[0004]目前已有的改進(jìn)石墨烯/硅電池的方法有兩種。第一種方法是通過(guò)化學(xué)摻雜來(lái)改善石墨烯的電學(xué)性質(zhì)。文獻(xiàn) I (X.c.Miao, S.Tongay, M.K.Petterson, K.Berke, A.G.Rinzler, B.R.Appleton, A.F.Hebard, Nano Letters2012, 12, 2745-2750.)米用雙(三氟甲磺?；?酰胺(TFSA)對(duì)石墨烯進(jìn)行化學(xué)摻雜，電池效率提高了 4.6倍(1.9%到8.6%)。但化學(xué)摻雜對(duì)單層石墨烯效果最明顯，隨著層數(shù)的增多，其效果逐漸下降。另一種方法是采用減反射層來(lái)改進(jìn)石墨烯/硅電池的效率(E.Shi，H.Li，L.Yang, L.Zhang, Z.Li，P.Li，Y.Shangj S.Wuj X.Li，J.Weij K.Wang, H.Zhuj D.Wuj Y.Fang, A.Caoj NanoLetters2013, 13，1776-1781.)，但是該方法只能增加電池的吸光，并沒(méi)有從本質(zhì)上來(lái)改善電池的效率。
[0005]由此可以看出，本領(lǐng)域需要進(jìn)一步提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在提供一種簡(jiǎn)單，有效的方法來(lái)提高太陽(yáng)能電池效率及該方法得到的太陽(yáng)能電池。
[0007]本發(fā)明的目的之一在于提供一種石墨烯太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池由下至上依次包括:硅片層、氧化石墨烯層和石墨烯層。
[0008]本發(fā)明通過(guò)在石墨烯和硅之間設(shè)置氧化石墨烯層，有效的對(duì)硅表面態(tài)進(jìn)行鈍化，提聞肖特基勢(shì)壘.的聞度，從而提聞了太陽(yáng)能電池的效率。
[0009]優(yōu)選地，所述氧化石墨烯層中氧碳比為0.8?3.0，優(yōu)選0.9?1.5。
[0010]氧化石墨烯層的成分為氧化石墨烯，氧化石墨烯中的氧碳比(0/C)影響了載流子在太陽(yáng)能界面處的傳輸，因此對(duì)電池轉(zhuǎn)化率具有很大的影響。因此，選擇具有合適氧碳比的氧化石墨烯，能夠更加有效的提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化率。
[0011]優(yōu)選地,所述氧化石墨烯層的厚度為I?IOnm,優(yōu)選2?6nm。
[0012]給氧化石墨烯層選擇合適的厚度可以有效提高電池效率，低于Inm會(huì)使氧化石墨烯薄膜不連續(xù)，高于IOnm會(huì)因?yàn)楹穸冗^(guò)高影響載流子傳輸，增加載流子在氧化石墨烯中的復(fù)合，都會(huì)降低電池效率。
[0013]優(yōu)選地，所述石墨烯層的厚度為0.8nm?8nm,優(yōu)選2?6nm。
[0014]10層以?xún)?nèi)的多層石墨烯有利于提高電池效率。因此我們選用的石墨烯厚度為0.8?8nm,約為I?10層。
[0015]優(yōu)選地，所述硅片層的厚度為300?500 μ m。
[0016]優(yōu)選地，當(dāng)所述太陽(yáng)能電池的面積為0.09cm2時(shí)，其光電轉(zhuǎn)化率為5%。
[0017]本發(fā)明的目的之二是提供一種太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池通過(guò)將目的之一所述太陽(yáng)能電池進(jìn)行化學(xué)摻雜得到。
[0018]本發(fā)明目的之二所述太陽(yáng)能電池具有如下性能:
[0019]當(dāng)所述太陽(yáng)能電池的面積為0.09mm2時(shí)，其光電轉(zhuǎn)化率為8%?9%。
[0020]本發(fā)明的目的之三是提供一種太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池通過(guò)在目的之一所述太陽(yáng)能電池表面涂覆減反射層得到；
[0021 ] 或者，所述太陽(yáng)能電池通過(guò)在目的之二所述太陽(yáng)能電池表面涂覆減反射層得到。
[0022]優(yōu)選地，所述減反射層的材料選自Ti02、MgF2或SiO2中的任意I種或至少2種的組合。
[0023]本發(fā)明目的之三所述太陽(yáng)能電池具有如下性能:
[0024]當(dāng)所述太陽(yáng)能電池的面積為0.09cm2時(shí)，其光電轉(zhuǎn)化率為10%?13%。
[0025]本發(fā)明的目的之四是提供一種如目的之一所述的太陽(yáng)能電池的制備方法，所述方法包括如下步驟:
[0026](I)提供一硅基底，清洗除去硅基底上的污染物；
[0027]( 2 )在步驟(I)所述硅基底上轉(zhuǎn)移氧化石墨烯獲得氧化石墨烯界面層，得到硅片層/氧化石墨烯層的結(jié)構(gòu)；
[0028](3)將步驟(2)得到的硅片層/氧化石墨烯層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理；
[0029](4)在步驟(3)的氧化石墨烯層上轉(zhuǎn)移石墨烯層，得到太陽(yáng)能電池。
[0030]本發(fā)明通過(guò)將層狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理能夠控制氧化石墨烯層中的氧碳比在0.8?
3.0之間，減少氧化石墨烯層中的水分，并且可以增加氧化石墨烯層的密實(shí)度，從而進(jìn)一步提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化效率。
[0031]步驟(3)所述熱處理的方式不做具體限定，優(yōu)選為煅燒處理，所述煅燒的溫度為200?600°C，優(yōu)選300?500°C，進(jìn)一步優(yōu)選400°C。煅燒溫度過(guò)高，或者煅燒溫度過(guò)低都會(huì)降低電池效率。
[0032]優(yōu)選地，步驟(3)所述煅燒的時(shí)間為10?120min，優(yōu)選20?40min。
[0033]優(yōu)選地，步驟(2)所述轉(zhuǎn)移氧化石墨烯的方法選自旋涂、提拉、化學(xué)自組裝中的任意I種。
[0034]本發(fā)明所述旋涂、提拉、化學(xué)自組裝轉(zhuǎn)移氧化石墨烯是本領(lǐng)域技術(shù)人員有能力獲得的轉(zhuǎn)移石墨烯的方法，本發(fā)明不做具體限定。[0035]優(yōu)選地，步驟(2)所述轉(zhuǎn)移氧化石墨烯的過(guò)程中，所使用的氧化石墨烯溶液的濃度是 0.1 ?10mg/mL。
[0036]本發(fā)明步驟(4)所述在硅基底上轉(zhuǎn)移石墨烯層的方法本領(lǐng)域有很多，本發(fā)明不做具體限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況和所掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行選擇，例如PMMA轉(zhuǎn)移石墨稀等。
[0037]優(yōu)選地，步驟(I)所述清洗除去硅基底上的污染物的步驟RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗步驟。
[0038]RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗步驟是目前最為普遍使用的濕式化學(xué)清洗法，本發(fā)明不做具體限定。
[0039]本發(fā)明的目的之五是提供一種如目的之二所述的太陽(yáng)能電池的制備方法，所述方法在目的之四所述方法步驟(4)之后進(jìn)行步驟(5a):對(duì)石墨烯進(jìn)行化學(xué)摻雜，所述化學(xué)摻雜的試劑有HN03、HCl、Au中的任意I中，優(yōu)選HNO3摻雜。所述HNO3摻雜為硝酸的蒸汽摻雜，即將帶摻雜樣品置于硝酸的蒸汽中進(jìn)行，是本領(lǐng)域公知的方法，本發(fā)明不做具體限定。
[0040]本發(fā)明的目的之六是提供一種如目的之三所述的太陽(yáng)能電池的制備方法，所述方法在目的之四所述方法步驟(4)之后進(jìn)行步驟(5b):把含有減反射層材料的懸濁液涂覆在太陽(yáng)能電池表面；
[0041 ] 或者，所述方法在目的之五所述方法步驟(5a)之后進(jìn)行步驟(5b):把含有減反射層材料的懸濁液涂覆在太陽(yáng)能電池表面。
[0042]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0043]大大提高了硅/石墨烯太陽(yáng)能電池的效率，普通的硅/石墨烯太陽(yáng)能電池的效率只有2%左右,本發(fā)明提供的娃/氧化石墨稀/石墨稀太陽(yáng)能電池的效率可以提聞100%,達(dá)到4?6%左右；甚至于，經(jīng)過(guò)對(duì)硅/氧化石墨烯/石墨烯太陽(yáng)能電池進(jìn)行后續(xù)的摻雜和涂覆減反射層處理后，其光電轉(zhuǎn)化效率能夠高達(dá)13%。另外，本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池的制作成本比較低廉。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0044]圖1為實(shí)施例1提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)；
[0045]圖2為實(shí)施例2提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)；
[0046]圖3為實(shí)施例3提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)；
[0047]圖4為實(shí)施例4提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)；
[0048]圖5為實(shí)施例5提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)；
[0049]圖6為實(shí)施例6提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)；
[0050]圖7為對(duì)比例提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0051]為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
[0052]實(shí)施例1
[0053]一種太陽(yáng)能電池，其由下至上依次包括:300 μ m厚的硅片層、IOnm厚的氧化石墨烯層和3nm厚的石墨烯層；其中，氧化石墨烯層中的氧碳比為3.0左右；
[0054]所述太陽(yáng)能電池的制備方法包括如下步驟:[0055](I)提供一硅基底，采用RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗步驟清洗硅基底，除去其上的污染物；
[0056](2)配制10mg/mL的氧化石墨烯溶液，在步驟(I)所述硅基底上旋涂氧化石墨烯獲得氧化石墨烯界面層，得到硅片層/氧化石墨烯層的結(jié)構(gòu)；所述旋涂的操作條件為將氧化石墨烯溶液滴在硅基底上，然后在2000轉(zhuǎn)/分鐘速度下旋涂60秒:
[0057](3)將步驟(2)得到的硅片層/氧化石墨烯層的結(jié)構(gòu)在200°C下煅燒120min，得到太陽(yáng)能電池；
[0058](4)在步驟(3)的氧化石墨烯層上轉(zhuǎn)移石墨烯層，得到太陽(yáng)能電池；所述在氧化石墨烯層上轉(zhuǎn)移石墨烯層的具體步驟為:首先在石墨烯上面涂一層PMMA保護(hù)層，然后把PMMA/石墨烯/銅(基底)置于刻蝕液中(含F(xiàn)e3+離子溶液，比如0.5M FeCl3溶液)中，待到銅完全刻蝕干凈以后，把PMMA/石墨烯在去離子水中漂洗幾次以去除Fe3+離子，然后把其轉(zhuǎn)移到硅/氧化石墨烯上即可。
[0059]本實(shí)施例提供的太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)為:PCE (效率)=4.1%。
[0060]圖1為實(shí)施例1提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)。
[0061]實(shí)施例2
[0062]一種太陽(yáng)能電池，其由下至上依次包括:300 μ m厚的硅片層、4nm厚的氧化石墨烯層和5.6nm厚的石墨稀層；其中，氧化石墨稀層中的氧碳比為0.8左右；
[0063]所述太陽(yáng)能電池的制備方法包括如下步驟:
[0064]( I)提供一硅基底，采用RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗步驟清洗硅基底，除去其上的污染物；
[0065](2)配制5mg/mL的氧化石墨烯溶液，在步驟(I)所述硅基底上提拉氧化石墨烯獲得氧化石墨烯界面層，得到硅片層/氧化石墨烯層的結(jié)構(gòu)；所述提拉的操作條件為:將硅片至于氧化石墨烯溶液中Imin,然后以0.2mm/s的速度拉起；
[0066](3)將步驟(2)得到的硅片層/氧化石墨烯層的結(jié)構(gòu)在600°C下煅燒lOmin，得到太陽(yáng)能電池；
[0067](4)在步驟(3)的氧化石墨烯層上轉(zhuǎn)移石墨烯層，得到太陽(yáng)能電池；所述在氧化石墨烯層上轉(zhuǎn)移石墨烯層的具體步驟為:首先在石墨烯上面涂一層PMMA保護(hù)層，然后把PMMA/石墨烯/銅(基底)置于刻蝕液中(含F(xiàn)e3+離子溶液，比如0.5M FeCl3溶液)中，待到銅完全刻蝕干凈以后把PMMA/石墨烯在去離子水中漂洗幾次以去除Fe3+離子，然后把其轉(zhuǎn)移到硅/氧化石墨烯上即可。
[0068]本實(shí)施例提供的太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)為:PCE (效率)=4.2%。
[0069]圖2為實(shí)施例2提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)。
[0070]實(shí)施例3
[0071]一種太陽(yáng)能電池，其由下至上依次包括:300 μ m厚的硅片層、Inm厚的氧化石墨烯層和8nm厚的石墨稀層；其中，氧化石墨稀層中的氧碳比為1.3左右；
[0072]所述太陽(yáng)能電池的制備方法包括如下步驟:
[0073]( I)提供一硅基底，采用RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗步驟清洗硅基底，除去其上的污染物；
[0074](2)配制0.lmg/mL的氧化石墨烯溶液，在步驟(I)所述硅基底上旋涂氧化石墨烯獲得氧化石墨烯界面層，得到硅片層/氧化石墨烯層的結(jié)構(gòu)；所述旋涂的操作條件為將氧化石墨烯溶液滴在硅基底上，然后在2000轉(zhuǎn)/分鐘速度下旋涂60秒；
[0075](3)將步驟(2)得到的硅片層/氧化石墨烯層的結(jié)構(gòu)在400°C下煅燒30min，得到太陽(yáng)能電池；
[0076](4)在步驟(3)的氧化石墨烯層上轉(zhuǎn)移石墨烯層，得到太陽(yáng)能電池；所述在氧化石墨烯層上轉(zhuǎn)移石墨烯層的具體步驟為:首先在石墨烯上面涂一層PMMA保護(hù)層，然后把PMMA/石墨烯/銅(基底)置于刻蝕液中(含F(xiàn)e3+離子溶液，比如0.5M FeCl3溶液)中，待到銅完全刻蝕干凈以后把PMMA/石墨烯在去離子水中漂洗幾次以去除Fe3+離子，然后把其轉(zhuǎn)移到硅/氧化石墨烯上即可。
[0077]本實(shí)施例提供的太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)為:PCE (效率)=5.2%。
[0078]圖3為實(shí)施例3提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)。
[0079]實(shí)施例4
[0080]一種太陽(yáng)能電池，其制備步驟為:將實(shí)施例3中的太陽(yáng)能電池用65%的HNO3蒸汽進(jìn)行化學(xué)摻雜；
[0081]本實(shí)施例提供的太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)為:PCE=8.2%。
[0082]圖4為實(shí)施例4提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)。
[0083]實(shí)施例5
[0084]一種太陽(yáng)能電池，其制備步驟為:在實(shí)施例1中的太陽(yáng)能電池的石墨烯層表面旋涂一層TiO2薄膜，具體旋涂步驟為:將約lmg/mL濃度的TiO2溶液以4000rpm速度旋涂到石墨烯表面即可。
[0085]本實(shí)施例提供的太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)為:PCE=6.7%。
[0086]圖5為實(shí)施例5提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)。
[0087]實(shí)施例6
[0088]一種太陽(yáng)能電池，其制備步驟為:在實(shí)施例1中的太陽(yáng)能電池的石墨烯層表面旋涂一層TiO2薄膜，具體旋涂步驟為:將約lmg/mL濃度的TiO2溶液以4000rpm速度旋涂到石墨烯表面即可。
[0089]本實(shí)施例提供的太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)為:PCE=12.3%。
[0090]圖6為實(shí)施例6提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)。
[0091]對(duì)比例
[0092]一種太陽(yáng)能電池，其由下至上依次包括:300 μ m厚的硅片層和5.6nm厚的石墨烯層；
[0093]所述太陽(yáng)能電池的制備方法包括如下步驟:
[0094]( I)提供一硅基底，采用RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗步驟清洗硅基底，除去其上的污染物；
[0095](2)在步驟(I)的硅基底上轉(zhuǎn)移石墨烯層，得到太陽(yáng)能電池；所述在硅基底上轉(zhuǎn)移石墨烯層的具體步驟為:首先在石墨烯上面涂一層PMMA保護(hù)層，然后把PMMA/石墨烯/銅(基底)置于刻蝕液中(含F(xiàn)e3+離子溶液，比如0.5M FeCl3溶液)中，待到銅完全刻蝕干凈以后把PMMA/石墨烯在去離子水中漂洗幾次以去除Fe3+離子，然后把其轉(zhuǎn)移到硅/氧化石墨烯上即可。
[0096]本實(shí)施例提供的太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)為:PCE (效率)=2.13%。
[0097]圖7為對(duì)比例提供的太陽(yáng)能電池的電壓/電流密度曲線(xiàn)。
[0098]由實(shí)施例1?6和對(duì)比例可以看出，在硅片層和石墨烯層之間創(chuàng)新性地引入氧化石墨稀層能夠大大提聞太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化效率。[0099] 申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴(lài)上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述太陽(yáng)能電池由下至上依次包括:硅片層、氧化石墨稀層和石墨稀層。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述氧化石墨烯層中氧碳比為0.8~.3.0，優(yōu)選 0.9 ~1.5 ; 優(yōu)選地，所述氧化石墨烯層的厚度為I~IOnm,優(yōu)選2~6nm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述石墨烯層的厚度為0.Snm~8nm,優(yōu)選2~6nm ； 優(yōu)選地，所述硅片層的厚度為300~500 μ m。
4.如權(quán)利要求1~3之一所述的太陽(yáng)能電池，其特征在于，當(dāng)所述太陽(yáng)能電池的面積為.0.09cm2時(shí)，其光電轉(zhuǎn)化率為4%~6%。
5.一種太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述太陽(yáng)能電池通過(guò)將權(quán)利要求1~4所述太陽(yáng)能電池進(jìn)行化學(xué)摻雜得到； 優(yōu)選地，當(dāng)所述太陽(yáng)能電池的面積為0.09cm2時(shí)，其光電轉(zhuǎn)化率為8%~9%。
6.一種太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述太陽(yáng)能電池通過(guò)在權(quán)利要求1~4所述太陽(yáng)能電池表面涂覆減反射層得到； 或者，所述太陽(yáng)能電池通過(guò)在權(quán)利要求5所述太陽(yáng)能電池表面涂覆減反射層得到； 優(yōu)選地，所述減反射層的材料選自Ti02、MgF2或SiO2中的任意I種或至少2種的組合； 優(yōu)選地，當(dāng)所述太陽(yáng)能電池的面積為0.09cm2時(shí)，其光電轉(zhuǎn)化率為10%~13%。
7.—種如權(quán)利要求1~4之一所述的太陽(yáng)能電池的制備方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟: (1)提供一硅基底，清洗除去硅基底上的污染物； (2 )在步驟(1)所述硅基底上轉(zhuǎn)移氧化石墨烯獲得氧化石墨烯界面層，得到硅片層/氧化石墨烯層的結(jié)構(gòu)； (3)將步驟(2)得到的硅片層/氧化石墨烯層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理； (4)在步驟(3)的氧化石墨烯層上轉(zhuǎn)移石墨烯層，得到太陽(yáng)能電池。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述熱處理為煅燒處理，優(yōu)選煅燒的溫度為200~600°C，優(yōu)選300~500°C，進(jìn)一步優(yōu)選400°C ； 優(yōu)選地，步驟(3)所述煅燒的時(shí)間為10~120min，優(yōu)選20~40min ； 優(yōu)選地，步驟(2)所述轉(zhuǎn)移氧化石墨烯的方法選自旋涂、提拉、化學(xué)自組裝中的任意I種； 優(yōu)選地，步驟(2)所述轉(zhuǎn)移氧化石墨烯的過(guò)程中，所使用的氧化石墨烯溶液的濃度是0.1 ~10mg/mL ； 優(yōu)選地，步驟(1)所述清洗除去硅基底上的污染物的步驟RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗步驟。
9.一種如權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，所述方法在權(quán)利要求7所述方法步驟(4)之后進(jìn)行步驟(5a):對(duì)石墨烯進(jìn)行化學(xué)摻雜，所述化學(xué)摻雜的試劑優(yōu)選HNO3、HCl或Au中的任意I中，優(yōu)選HNO3摻雜。
10.一種如權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，所述方法在權(quán)利要求7所述方法步驟(4)之后進(jìn)行步驟(5b):把含有減反射層材料的懸濁液涂覆在太陽(yáng)能電池表面；或者，所述方法在權(quán)利要求9所述方法步驟(5a)之后進(jìn)行步驟(5b):把含有減反射層材料的懸濁液涂覆 在太陽(yáng)能電池表面。
【文檔編號(hào)】H01L31/0352GK103746017SQ201410007907
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】王鈺, 焦柯嘉, 陳運(yùn)法 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所