[发明专利]一种石墨烯双结太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯双结太阳能电池，其特征在于：包括一个由单晶硅(3)表面与石墨烯薄膜(1)构成的肖特基结和一个由低掺杂多晶硅薄膜构成的PN结(10)，所述PN结(10)由N型多晶硅薄膜和P型多晶硅薄膜构成，肖特基结与PN结之间由高掺杂多晶硅薄膜(4)构成的隧道结连接。

2.根据权利要求1所述的石墨烯双结太阳能电池，其特征在于：所述高掺杂多晶硅薄膜(4)掺杂浓度大于或等于10¹⁹/cm³，厚度为50～500nm。

3.根据权利要求1或2所述的石墨烯双结太阳能电池，其特征在于：所述单晶硅(3)上设置二氧化硅层(2)，所述二氧化硅层(2)是具有通孔的环状结构，所述二氧化硅层(2)的表面和由二氧化硅层(2)通孔暴露的单晶硅(3)表面设置石墨烯薄膜(1)，石墨烯薄膜(1)一端引出导线，所述PN结(10)下表面制备导电薄膜(7)一端引出导线。

4.根据权利要求3所述的石墨烯双结太阳能电池，其特征在于：所述单晶硅(3)是本征晶体、N型掺杂或P型掺杂，厚度为2～5000微米。

5.根据权利要求3所述的石墨烯双结太阳能电池，其特征在于：所述石墨烯薄膜(1)的厚度为1～100纳米。

6.根据权利要求3所述的石墨烯双结太阳能电池，其特征在于：所述二氧化硅层(2)的厚度为10～2000纳米。

7.根据权利要求3所述的石墨烯双结太阳能电池，其特征在于：所述导电薄膜(7)材质为Cu、Ag、Al、ZnO和ITO中的一种。

8.根据权利要求3所述的石墨烯双结太阳能电池，其特征在于：所述N型多晶硅薄膜和P型多晶硅薄膜厚度为2～500微米，掺杂浓度为10¹⁴/cm³～10¹⁶/cm³。

9.一种石墨烯双结太阳能电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a、在单晶硅一侧采用等离子化学沉积法依次沉积高掺杂多晶硅薄膜、两层低掺杂多晶硅薄膜；b、在单晶硅另一侧表面制备二氧化硅层；c、在二氧化硅层的表面和由二氧化硅层通孔暴露的单晶硅表面上制备石墨烯薄膜；d、石墨烯薄膜一端引出导线作为电池的正极；e、在两层低掺杂多晶硅薄膜形成的PN结下表面采用丝网印刷或溅射工艺制备导电薄膜一端引出导线作为电池的负极。

10.根据权利要求9所述的石墨烯双结太阳能电池的制备方法，其特征在于：采用直接转移、甩膜、喷涂、浸沾、过滤或石墨烯有机悬浮液平铺方式制备石墨烯薄膜，干燥后石墨烯薄膜与单晶硅表面紧密贴合。