[发明专利]基于石墨烯的多结柔性太阳能电池

权利要求书

1.一种多结太阳能电池，其包括：

多个子电池，所述多个子电池的至少两个子电池具有不同的带隙能量，其中所述多个子电池的至少一个包括堆叠在p型半导电石墨烯上的n型半导电石墨烯。

2.根据权利要求1所述的多结太阳能电池，其中所述多个子电池包括两个以上的子电池。

3.根据权利要求1或2所述的多结太阳能电池，其中所述多个子电池包括三个或多于三个子电池。

4.根据权利要求1所述的多结太阳能电池，其中所述不同的带隙能量在随后的子电池上随着离入射电磁辐射更远而降低。

5.根据权利要求3所述的多结太阳能电池，其中所述太阳能电池包括多个子电池，每个子电池与直接相邻的子电池相比具有约0.25eV或更大的差别。

6.根据权利要求1或2所述的多结太阳能电池，其中所述太阳能电池包括多组子电池，每组包括多个子电池且在一组中的每个子电池包括类似的带隙，并且每个不同的组包括不同的带隙。

7.根据权利要求1或2所述的多结太阳能电池，还包括分隔每个子电池并与每个子电池接触的透明导电衬底。

8.根据权利要求7所述的多结太阳能电池，还包括在最靠近光源的表面上的抗反射涂层和金属触点，以及在离光源最远的表面上的金属触点，所述触点被所述多个子电池分隔。

9.根据权利要求1所述的多结太阳能电池，其中所述n型石墨烯用氮或磷进行掺杂。

10.根据权利要求1所述的多结太阳能电池，其中所述p型石墨烯用硼或铝进行掺杂。

11.根据权利要求1所述的多结太阳能电池，其包括：

顶部金属触点和抗反射涂层；

第一子电池，包括：

与所述顶部金属触点接触的第一透明导电层；

与所述第一透明导电层接触的第一n型石墨烯层；

与所述第一n型石墨烯层接触的第一p型石墨烯层，

其中，所述第一n型石墨烯层和所述第一p型石墨烯层具有相同的带隙；

第二子电池，包括：

与之前的p型石墨烯层接触的第二透明导电层；

与所述第二透明导电层接触的第二n型石墨烯层；

与所述第二n型石墨烯层接触的第二p型石墨烯层，

其中所述第二n型石墨烯层和所述第二p型石墨烯层具有相同的带隙，并且其中所述第二n型层和所述第二p型层具有与所述第一子电池相同的或更小的带隙；

与所述第二p型石墨烯层接触的底部透明导电层；以及

与所述第二p型石墨烯层电接触的底部金属触点。

12.根据权利要求11所述的多结太阳能电池，其中一个或多个附加子电池将所述第一子电池和所述第二子电池分隔。

13.一种制造石墨烯多结太阳能电池的方法，其包括：

将p掺杂或n掺杂的石墨烯的单原子石墨烯层沉积在金属薄膜上；

将具有透明导电氧化物薄膜的透明导电柔性衬底放置在所述单原子石墨烯层的表面上；

从所述单原子石墨烯层去除所述金属薄膜；

氧化所述单原子石墨烯层来打开其带隙以提供n型石墨烯-柔性衬底组件；

还原所述单原子石墨烯层来打开其带隙以提供p型石墨烯-柔性衬底组件；

将一个或多个具有相等带隙但相反掺杂的其他石墨烯-柔性衬底组件进行结合以提供p-n掺杂的石墨烯组件；

将一个或多个p-n掺杂的组件或子电池堆叠在具有相同的或不同的带隙的其他的p-n掺杂的组件或子电池的顶部或底部上。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述沉积是通过化学气相沉积技术来进行的。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述氧化是通过紫外线/臭氧处理或氧等离子处理来进行的。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述还原是通过热氢处理来进行的。