[发明专利]一种基于选择性隧穿原理的太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于选择性隧穿原理的太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

（1）制备表面平整的宽禁带半导体；

所述宽禁带半导体为二氧化钛或二氧化锌；

（2）将石墨烯转移至所述宽禁带半导体的一表面上，然后继续在所述石墨烯上组装光激发材料得到光激发材料层；

（3）在所述宽禁带半导体的另一表面组装低功函金属，即得到所述太阳能电池。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述宽禁带半导体为二氧化钛，其通过下述1）-4）中任一种方法制备：

1）二氧化钛单晶基片的表面进行机械抛光，然后依次在HF水溶液和氧等离子体中进行刻蚀以进行化学抛光，即得；

2）在经机械抛光的钛片上经磁控溅射蒸镀钛，然后在氧气中退火将钛氧化成二氧化钛，再依次在HF水溶液和氧等离子体中进行刻蚀以进行化学抛光，即得；

3）在氧等离子气氛中，以金属钛为靶材，用磁控溅射蒸镀二氧化钛，然后依次在HF水溶液和氧等离子体中进行刻蚀以进行化学抛光，即得；

4）在真空条件下，以二氧化钛颗粒为靶材，用电子束蒸镀以二氧化钛，然后依次在HF水溶液和氧等离子体中进行刻蚀以进行化学抛光，即得。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述宽禁带半导体为二氧化锌，其通过下述方法制备：氧化锌单晶的表面进行机械抛光，然后依次在HF水溶液和氧等离子体中进行刻蚀以进行化学抛光，即得。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述光激发材料为Z907染敏分子、染敏Dye-1分子、聚-3己基噻吩或PbS；

所述Z907染敏分子的结构式如式Ⅰ所示，所述敏Dye-1分子的结构式如式Ⅱ所示，

式Ⅰ

式Ⅱ。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述光激发材料通过下述方法进行组装：

1）所述光激发材料为所述Z907染敏分子，所述Z907染敏分子通过浸涂法或旋涂法组装到所述石墨烯上；

2）所述光激发材料为所述染敏Dye-1分子，所述染敏Dye-1分子通过浸涂法组装到所述石墨烯上；

3）所述光激发材料为所述聚-3-己基噻吩，所述聚-3-己基噻吩通过旋涂法组装到所述石墨烯上；

4）所述光激发材料为PbS，在真空条件下，以PbS粉末为靶材进行电子束蒸镀。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述低功函金属为钛、铝、铟或铟镓合金。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述低功函金属通过下述方法进行组装：

1）所述低功函金属为钛，以金属钛为靶材，在氩气等离子体氛围，经磁控溅射进行组装钛；

2）所述低功函金属为铝，以金属铝为靶材，在氩气等离子体氛围，经磁控溅射进行组装铝；

3）所述低功函金属为铟，以金属铟为靶材，在真空条件下，经热蒸镀进行组装铟；

4）所述低功函金属为铟镓合金，将液态的铟镓合金滴到所述宽禁带半导体的表面，然后用铜片压平整即可。

8.权利要求1-7中任一项所述方法制备的太阳能电池。