[发明专利]具有微腔结构的石墨烯太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种具有微腔结构的石墨烯太阳能电池，其特征在于，包括n型单晶硅，所述n型单晶硅的一面设置二氧化硅层，所述二氧化硅层是具有通孔的环状结构，所述二氧化硅层的表面和由二氧化硅层通孔暴露的n型单晶硅表面设置第一石墨烯薄膜层，在位于所述二氧化硅层通孔的区域的第一石墨烯薄膜层表面设置氮化硅薄膜，所述氮化硅薄膜表面设置第二石墨烯薄膜层，在位于所述二氧化硅层通孔的四周区域的第一石墨烯薄膜层表面设置前电极，所述n型单晶硅的另一面设置金属薄膜背电极。

2.根据权利要求1所述的具有微腔结构的石墨烯太阳能电池，其特征在于，所述n型单晶硅的掺杂浓度为1×10¹¹～1×10¹⁵cm^-3。

3.根据权利要求1所述的具有微腔结构的石墨烯太阳能电池，其特征在于，所述n型单晶硅的厚度为1～2000μm。

4.根据权利要求1所述的具有微腔结构的石墨烯太阳能电池，其特征在于，所述二氧化硅层的厚度为100～1000nm。

5.根据权利要求1所述的具有微腔结构的石墨烯太阳能电池，其特征在于，所述第一石墨烯薄膜层为若干层石墨烯薄膜叠置而成，第一石墨烯薄膜层厚度为0.5～10nm。

6.根据权利要求1所述的具有微腔结构的石墨烯太阳能电池，其特征在于，所述氮化硅薄膜为单层薄膜，氮化硅薄膜厚度为0.05～5μm，折射率为2.0～3.0。

7.根据权利要求1所述的具有微腔结构的石墨烯太阳能电池，其特征在于，所述第二石墨烯薄膜层为若干层石墨烯薄膜叠置而成，第二石墨烯薄膜层厚度为1～50nm。

8.一种制备权利要求1至7中任意一项所述的具有微腔结构的石墨烯太阳能电池的方法，其特征在于，包括步骤：在n型单晶硅的一面沉积二氧化硅层，并对二氧化硅层刻蚀形成通孔，在n型单晶硅的另一面沉积金属薄膜背电极；将制备的第一石墨烯薄膜层转移至二氧化硅层的表面和由二氧化硅层通孔暴露的n型单晶硅表面；在位于所述二氧化硅层通孔的区域的第一石墨烯薄膜层表面利用离子增强化学沉积技术制备氮化硅薄膜，并进行退火处理；将制备的第二石墨烯薄膜层转移至氮化硅薄膜表面；在位于所述二氧化硅层通孔的四周区域的第一石墨烯薄膜层表面采用丝网印刷制备前电极。

9.根据权利要求8所述的具有微腔结构的石墨烯太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述退火处理时置于氮气或氩气气氛内进行，退火温度为800～1400℃，保温时间40～400min。