[发明专利]基于纳米石墨电子传输层的多量子阱光伏电池及制备方法

权利要求书

1.一种基于纳米石墨电子传输层的多量子阱光伏电池，该电池包括层状铺设的前电极、减反层、N型硅、P型硅及背电极，其特征在于，在减反层与N型硅之间设有一层由石墨与半导体量子点组成的复合层。

2.根据权利要求1所述的一种基于纳米石墨电子传输层的多量子阱光伏电池，其特征在于，所述的石墨为天然石墨、电极石墨、细结构石墨或纳米石墨中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种基于纳米石墨电子传输层的多量子阱光伏电池，其特征在于，所述的半导体量子点为氧化锌、氧化铅、氧化锡、氧化铬或氧化锑中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于纳米石墨电子传输层的多量子阱光伏电池，其特征在于，所述的光伏电池为晶硅电池、染料敏化电池、有机薄膜电池或钙钛矿电池中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种基于纳米石墨电子传输层的多量子阱光伏电池，其特征在于，由石墨与半导体量子点组成的复合层沉积在N型硅上，且由石墨与半导体量子点组成的复合层的粒径控制在1～500nm。

6.一种如权利要求1所述的基于纳米石墨电子传输层的多量子阱光伏电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)配制半导体量子点溶胶：用半导体金属源、溶剂及表面活性剂配成半导体量子点溶胶，其中半导体金属离子的浓度为0.01-0.5mol/L，表面活性剂的浓度为3.3-13.4g/L；

2)向半导体量子点溶胶中加入纳米级石墨碳源，使得石墨的浓度为10-60mg/L，充分搅拌，强力超声以剪切溶胶的粒径，得到石墨与半导体量子点的复合胶体；

3)晶硅片的预处理：将N型硅片浸渍到清洗液中清洗，去除N型硅片表面的油污和二氧化硅层；

4)半导体层和电子传输层的沉积生长：将清洗后的N型硅片浸渍到步骤2)所得复合胶体中沉积生长半导体层和电子传输层，即由石墨与半导体量子点组成的复合层；

5)快速退火处理：对步骤4)所得由石墨与半导体量子点组成的复合层进行快速退火处理；

6)成品电池片的完成：经上述处理的N型硅片再按电池片制作工艺，经刻蚀、蒸镀减反膜及制作电极，得到最终的基于纳米石墨电子传输层的多量子阱光伏电池。

7.根据权利要求6所述的一种基于纳米石墨电子传输层的多量子阱光伏电池的制备方法，其特征在于，所述的半导体金属源选自醋酸锌、醋酸铅、四氯化锡、氯化铬或醋酸锑中的一种。

8.根据权利要求6所述的一种基于纳米石墨电子传输层的多量子阱光伏电池的制备方法，其特征在于，所述的溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙酮或甲苯中的一种。

9.根据权利要求6所述的一种基于纳米石墨电子传输层的多量子阱光伏电池的制备方法，其特征在于，所述的表面活性剂选自羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、硬酯酸单甘油酯或三硬脂酸甘油酯中的一种。

10.根据权利要求6所述的一种基于纳米石墨电子传输层的多量子阱光伏电池的制备方法，其特征在于，所述的清洗液为氢氟酸溶液。