[发明专利]太阳能电池

权利要求书

1.一种光电池，其包括：

至少一个核心半导体纳米线，其在石墨烯、石墨烷或氧化石墨烯衬底上，所述衬底具有20nm或更小的厚度，所述至少一个核心半导体纳米线已经外延生长在所述衬底上，其中所述核心半导体纳米线包括至少一种III-V族化合物或至少一种II-VI族化合物或至少一种IV族元素；

半导体壳，其围绕所述核心半导体纳米线，所述壳包括至少一种III-V族化合物或至少一种II-VI族化合物或至少一种IV族元素以使所述核心半导体纳米线和所述壳分别形成n-型半导体和p-型半导体，或反之亦然。

2.一种光电池，其包括：

至少一个核心半导体纳米线，其在石墨烯、石墨烷或氧化石墨烯衬底上，所述衬底具有20nm或更小的厚度，所述至少一个核心半导体纳米线已经外延生长在所述衬底上，其中所述核心半导体纳米线包括至少一种III-V族化合物或至少一种II-VI族化合物或至少一种IV族元素；

半导体壳，其围绕所述核心半导体纳米线，所述壳包括至少一种III-V族化合物或至少一种II-VI族化合物或至少一种IV族元素以使所述核心半导体纳米线和所述壳分别形成n-型半导体和p-型半导体，或反之亦然；和

外部导电涂层，其围绕所述壳，所述外部导电涂层形成电极触点或触点层和/或导电层，所述电极触点或触点层和/或导电层接触在所述核心半导体纳米线上的所述半导体壳的顶部并形成电极。

3.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述纳米线在[111]或[0001]方向生长。

4.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述壳和核心半导体纳米线独立地包括III-V族化合物。

5.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述纳米线包括AlAs、ZnO、GaSb、GaP、GaN、GaAs、InP、InN、InAs、InGaAs或AlGaAs。

6.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述石墨烯、石墨烷或氧化石墨烯包括10层或更少层。

7.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述衬底是在金属膜或金属箔上的CVD生长的石墨烯层。

8.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述衬底是柔韧和透明的。

9.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述衬底掺杂有与接触的纳米线相同的掺杂载流子。

10.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述衬底通过吸附有机或无机分子而掺杂。

11.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述衬底的表面被B、N、S或Si掺杂。

12.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述衬底的表面设置有分散在其上的具有>10³S/cm的高导电率的金属纳米线或纳米微粒。

13.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述纳米线的直径不超过500nm且具有多达8微米的长度。

14.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述衬底负载多个纳米线，其中所述纳米线基本上是平行的。

15.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述纳米线在存在催化剂的情况下生长。

16.如权利要求2中所述的光电池，其中所述外部导电涂层是具有高导电率和透明度的混合金属氧化物。

17.如权利要求1或2中所述的光电池，其中所述核心半导体纳米线是p-型半导体且所述壳是n-型半导体。

18.如权利要求1或2中所述的光电池，其中未掺杂本征层存在于核心和壳之间。

19.如权利要求1或2中所述的光电池，其中石墨层被用作所形成的纳米线的电极触点。