一种具有界面等离激元效应的双结GaAs/Si肖特基结太阳电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有界面等离激元效应的双结GaAs/Si肖特基结太阳电池及其制备方法。该双结GaAs/Si肖特基结太阳电池由下至上依次为Au/Pt背电极、n掺杂Si基区、石墨烯层、银纳米颗粒阵列、n掺杂InGaP背反射层，n掺杂GaAs基区、石墨烯层以及Ag电极。本发明专利技术还公开了以上双结（Si/石墨烯）/（GaAs/石墨烯）肖特基结太阳电池的制备方法。本发明专利技术的双结（Si/石墨烯）/（GaAs/石墨烯）肖特基结太阳电池，不仅制备工艺简单，器件生产成本较低，而且对环境污染较少，具有广阔应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种具有界面等离激元效应的双结GaAs/Si肖特基结太阳电池及其制备方法
本专利技术属于太阳电池的
，特别涉及一种具有子结界面等离激元效应的双结（Si/石墨烯）/（GaAs/石墨烯）肖特基结太阳电池及其制备方法。
技术介绍
地球人口数量的不断增长、生态环境污染的加剧以及人类对能源需求的不断增加，使得人们对可再生清洁能源的开发激增。而太阳能是自然界中分布最为广泛，总量最大的清洁能源，从而引起了人们的极大研究兴趣。目前市场上商用的太阳电池以p-n结为基础制造而成，然而p-n结通常需要高温离子扩散和昂贵的离子注入工艺才能将掺杂剂引入基片中。其制备工艺复杂，且生产过程中污染和能耗高，这与清洁能源的目标相矛盾。为此，人们将石墨烯等二维材料与半导体基片相结合制备出了肖特基结太阳电池，这类电池具有制备工艺简单、成本低以及生产过程中污染和能耗低的优点而收到了广泛关注。经过近十年的努力，单结肖特基结太阳电池效率得到了巨大的提升，但其进一步提升的空间受到了开路电压和光谱响应范围的限制，因此，叠层多结的石墨烯/半导体肖特基结太阳电池是对应问题的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双结（Si/石墨烯）/（GaAs/石墨烯）肖特基结太阳电池，其特征在于：由下至上依次为Au/Pt背电极、n掺杂Si基区、石墨烯层、银纳米颗粒阵列、n掺杂InGaP背反射层，n掺杂GaAs基区、石墨烯层以及Ag电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种双结（Si/石墨烯）/（GaAs/石墨烯）肖特基结太阳电池，其特征在于：由下至上依次为Au/Pt背电极、n掺杂Si基区、石墨烯层、银纳米颗粒阵列、n掺杂InGaP背反射层，n掺杂GaAs基区、石墨烯层以及Ag电极。


2.根据权利要求1所述双结（Si/石墨烯）/（GaAs/石墨烯）肖特基结太阳电池，其特征在于：所述GaAs基区晶向为（100），掺杂剂为Si，掺杂浓度为1×1017-2×1018/cm3；
所述Si基区晶向为（100），掺杂剂为As，掺杂浓度为5×1017-5×1018/cm3。


3.根据权利要求1所述双结（Si/石墨烯）/（GaAs/石墨烯）肖特基结太阳电池，其特征在于：所述Au/Pt背电极的厚度为(50-150nm)/(50-100nm)，Si基区厚度为50-500μm，GaAs基区厚度为20-500μm，石墨烯层的厚度为1-7层原子厚度，银纳米颗粒大小为10-100nm，导电银浆顶电极厚度为0.2-2μm。


4.权利要求1所述的一种双结（Si/石墨烯）/（GaAs/石墨烯）肖特基结太阳电池的制备方法，其特征在于，包括下列制备步骤：
（1）采用电子束蒸镀法在Si背面蒸镀一层Au和Pt作为背电极，蒸镀结束后退火处理形成欧姆接触；
（2）用金刚笔将GaAs、Si衬底片裂成1-4cm2小片，并清洗；
（3）采用电子束蒸镀法在InGaP面以快速率蒸镀10-20nmAg，随后进行真空快速退火，在GaAs子结背面即InGaP面，上得到银纳米颗粒阵列；
（4）将泡取好的石墨烯进行转移，石墨烯漂浮在水面，用镊子夹住GaAs子结基片，使得石...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，余粤锋，张志杰，林静，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44