[实用新型]一种石墨烯太阳能电池

说明书

本实用新型公开了一种石墨烯太阳能电池，包括基底，基底上由下至上依次设置倒圆台状石墨烯层、阳极层、第一石墨烯修饰层、阳极缓冲层、空穴传输层、活性光层、石墨烯导电层、石墨烯阴极缓冲层、第二石墨烯修饰层和阴极层，所述阳极层与阴极层之间电性相连。本实用新型提供的石墨烯太阳能电池，通过设置倒圆台状石墨烯层增加相邻层之间的接触面积，减小接触电阻，提高导电性，阳极层与阳极缓冲层之间以及阴极层与石墨烯阴极缓冲层之间分别设置第一石墨烯修饰层和第二石墨烯修饰层，可进一步降低接触电阻，提高载流子传输效率，石墨烯导电层上选择性添加纳米试剂提高导电性，光电转换效率高，稳定性强，应用前景广阔。

技术领域

本实用新型属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种石墨烯太阳能电池。

背景技术

占地球总能量99％以上的太阳能具有取之不尽、用之不竭、没有污染等优点，因而成为各国科学家开发和利用的新能源之一。石墨烯具有优异的光学、电学和力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。石墨烯也是世界上电阻率最小的材料，无疑，将石墨烯应用于电池领域将产生非常可观的应用价值，但是目前的相关研究甚少，如何将石墨烯应用于现有太阳能电池领域成为人们的探讨重点。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种石墨烯太阳能电池。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本实用新型采用的技术方案为：

一种石墨烯太阳能电池，包括基底，所述基底上由下至上依次设置倒圆台状石墨烯层、阳极层、第一石墨烯修饰层、阳极缓冲层、空穴传输层、活性光层、石墨烯导电层、石墨烯阴极缓冲层、第二石墨烯修饰层和阴极层，所述阳极层与阴极层之间电性相连。

进一步的，所述基底采用聚乙烯或聚丙烯制成，基底上开设若干个T型凹孔，T型凹孔呈方形阵列式排布。

进一步的，所述倒圆台状石墨烯层包括若干个连续排列的通过偶数层片状石墨烯叠加而成的倒圆台状石墨烯结构，片状石墨烯的厚度为0.2-0.5纳米。

进一步的，所述倒圆台状石墨烯结构为由四层宽度由上至下递减的片状石墨烯竖向顺序折叠而成的倒圆台状结构。

进一步的，所述第一石墨烯修饰层和第二石墨烯修饰层的厚度为5-50纳米。

进一步的，所述活性光层采用PTB7：PCBM活性层制成，厚度为150-800纳米。

进一步的，所述阳极缓冲层的厚度为12-35纳米，阳极缓冲层的厚度不小于石墨烯阴极缓冲层的厚度3-5纳米。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型公开了一种石墨烯太阳能电池，包括基底，基底上由下至上依次设置倒圆台状石墨烯层、阳极层、第一石墨烯修饰层、阳极缓冲层、空穴传输层、活性光层、石墨烯导电层、石墨烯阴极缓冲层、第二石墨烯修饰层和阴极层，所述阳极层与阴极层之间电性相连。本实用新型提供的石墨烯太阳能电池，通过设置倒圆台状石墨烯层增加相邻层之间的接触面积，减小接触电阻，提高导电性，阳极层与阳极缓冲层之间以及阴极层与石墨烯阴极缓冲层之间分别设置第一石墨烯修饰层和第二石墨烯修饰层，可进一步降低接触电阻，提高载流子传输效率，石墨烯导电层上选择性添加纳米试剂提高导电性，光电转换效率高，稳定性强，应用前景广阔。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中，1-基底；2-倒圆台状石墨烯层；3-阳极层；4-第一石墨烯修饰层；5-阳极缓冲层；6-空穴传输层；7-活性光层；8-石墨烯导电层；9-石墨烯阴极缓冲层；10-第二石墨烯修饰层；11-阴极层；12-T型凹孔；13-倒圆台状石墨烯结构。

具体实施方式