[发明专利]具有二维导电材料阵列嵌入式透明电极薄膜的太阳电池

权利要求书

1.一种具有二维导电材料阵列嵌入式透明电极薄膜的异质结晶硅太阳电池，其特征在于：所述异质结晶硅太阳电池的第一表面的透明电极是一种二维导电材料阵列嵌入式透明电极薄膜，第二表面的透明电极可以是二维导电材料阵列嵌入式透明电极薄膜，也可以是传统的氧化物透明电极薄膜；所述二维导电材料阵列嵌入式透明电极薄膜由置于异质结晶硅太阳电池的p型掺杂层或/及n型掺杂层之上的第一层二维导电材料阵列和覆盖于所述二维导电材料阵列上的第二层透明保护薄膜构成，所述二维导电材料阵列嵌入式透明电极薄膜不含铟元素且电阻率1.0×10^-5Ω•cm；所述二维导电材料阵列与异质结晶硅太阳电池中的n型掺杂层或p型掺杂层之间具有间隔层薄膜，所述间隔层薄膜与掺杂层的接触面积大小与所述二维导电材料阵列一致，以通过所述间隔层薄膜减少掺杂层和所述二维导电材料阵列之间的界面缺陷，减少载流子的复合，提高所述异质结晶硅太阳电池的电池效率。

2.根据权利要求1所述的具有二维导电材料阵列嵌入式透明电极薄膜的异质结晶硅太阳电池，其特征在于：所述二维导电材料阵列包括相互交叉的线阵列及空间上相互独立的点阵列的一种或两种组合。

3.根据权利要求2所述的具有二维导电材料阵列嵌入式透明电极薄膜的异质结晶硅太阳电池，其特征在于：所述的二维导电材料阵列，其尺寸周期性条件是可调的，合适的周期性条件不仅可以对700-1100 nm长波长范围的特定波长的入射光提供横向的波矢，将入射光耦合成横向传播的光波导，所述的二维阵列的混合材料还可以形成表面等离激元谐振模式，增加对长波长的吸收。

4.根据权利要求1所述的具有二维导电材料阵列嵌入式透明电极薄膜的异质结晶硅太阳电池，其特征在于：所述二维导电材料阵列的高电导材料种类包括金、银、铜、铝、镍、锡中的一种或其合金；石墨烯、石墨烯衍生物、碳纳米管、碳纳米管衍生物及其按比例混合形成的混合物；聚噻吩及其衍生物；以及上述各种材料，包括微纳米材料混合后形成的单层导电材料或者单层导电材料叠加后形成的叠加层数不超过三层的多层导电材料。

5.根据权利要求1所述的具有二维导电材料阵列嵌入式透明电极薄膜的异质结晶硅太阳电池，其特征在于：所述间隔层薄膜的材料包括掺杂或不掺杂的ZnO、Al₂O₃、SiO_x、TiO₂、SnO₂、石墨烯、氧化石墨烯、AlN、SiN_x、GaN、SiC中的单一化合物或者多种化合物相互反应后形成的化合物。

6.根据权利要求1所述的具有二维导电材料阵列嵌入式透明电极薄膜的异质结晶硅太阳电池，其特征在于：所述透明保护薄膜的材料种类包括掺杂或不掺杂的ZnO、Al₂O₃、SiO_x、TiO₂、SnO₂、石墨烯、氧化石墨烯、AlN、SiN_x、GaN、SiC中的单一化合物或者多种化合物相互反应后形成的化合物或两种以上化合物混合形成的混合物组成的单层材料或层数不超过三层的多层材料。