[发明专利]一种基于石墨烯硅倒金字塔阵列肖特基光伏电池制造方法

权利要求书

1.一种石墨烯硅倒金字塔阵列肖特基结光伏电池，其特征在于，包括单晶n-Si衬底(1), 单晶n-Si衬底(1)上面热氧化生长有SiO₂隔离层(2)，在单晶硅衬底(1)背面涂抹In/Ga合金作为背电极(3)，在SiO₂隔离层(2)上开窗口形成有效肖特基结区，在结区中制备有硅倒金字塔阵列(4)，在SiO₂隔离层(2)的窗口周围沉积金属Au作为前电极(5)，并将石墨烯薄膜(6) 硅倒金字塔阵列(4)上。

2.制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、单晶n-Si衬底(1)上热生长SiO₂作为SiO₂隔离层(2)；

b、湿法刻蚀掉单晶n-Si衬底(1)背面氧化层，并在单晶硅衬底(1)背面涂抹In/Ga合金作为背电极(3)；

c、通过湿法腐蚀正面SiO₂隔离层(2)形成窗口，露出单晶n-Si衬底(1)表面，用于定义肖特基结面积和光照区域，在此区域中再通过金属辅助化学刻蚀方法制备出硅倒金字塔阵列(4)；

d、用模板遮住暴露出的硅倒金字塔阵列，在SiO₂隔离层(2)的窗口周围电子束蒸发金属Au形成金属前电极(5)；

e、通过湿法转移的方法将石墨烯薄膜(6)覆盖到硅倒金字阵列(4)上，并与金属前电极(5)相接触，最终形成石墨烯/硅倒金字阵列肖特基结光伏电池。

3.根据权利要求2所述的光伏电池的制造方法，其特征在于，所述的硅倒金字塔阵列(4)是金属辅助化学刻蚀方法(MACE)形成规则和不规则的倒金字塔状的孔洞，阵列的排布方式为规则、不规则排列。

4.根据权利要求2所述的光伏电池的制造方法，其特征在于，所述的单晶硅衬底(1)为n型，晶向为100，电阻率为1-10Ω•cm。

5.根据权利要求2所述的光伏电池的制造方法，其特征在于，所述的SiO₂隔离层(2)为采用热氧化方法生长的SiO₂，厚度为300nm。

6.根据权利要求2所述的光伏电池的制造方法，其特征在于，所述石墨烯(6)是通过气相沉积CVD法制备得到的并且利用湿法转移至衬底作为电池透明电极。

7.根据权利要求2所述的光伏电池的制造方法，其特征在于，所述的金属背电极(3)采用的In/Ga合金液态金属涂抹而成，其与单晶硅衬底(1)形成欧姆接触。

8.根据权利要求2所述的光伏电池的制造方法，其特征在于，所述的金属前电极(5)采用的金属材料为金(Au),与石墨烯(6)形成欧姆接触。

9.根据权利要求2所述的光伏电池的制造方法，其特征在于，所述的硅倒金字塔阵列(4)采用金属辅助化学刻蚀的方法制备，该方法采用金属铜辅助刻蚀。