一种石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池及其制备方法。该太阳电池包括多结电池和石墨烯/金属复合电极，该复合电极包括：离散分布在多结电池采光面上、并与多结电池形成欧姆接触的多个块状金属电极；以及覆设在该等金属电极上，并与该等金属电极形成欧姆接触的石墨烯膜；其制备方法包括：在多结电池采光面上设置多个与多结电池形成欧姆接触的块状金属电极.然后将石墨烯膜覆设在该等块状金属电极上并形成欧姆接触。本发明专利技术采用石墨烯/金属复合电极替代传统条形金属栅电极，可以显著降低金属电极的遮光面积，增加有效的光吸收面积，提高太阳电池的转换效率，同时降低多结太阳电池的成本，加快太阳能发电的应用与发展。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种太阳能电池，尤其涉及一种。
技术介绍
半导体材料太阳电池器件制作中，由于半导体材料的方块电阻相对较大，使电流的横向收集受到限制，所以需要制作条形金属栅线以更好地收集电流，导致金属栅电极遮挡部分入射光，进而降低了有效的光吸收面积。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本专利技术的主要目的在于提供一种新型的石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池，其可有效降低太阳能电池表面电极的遮光面积和太阳能电池的串联电阻。本专利技术的另一目的在于提供一种制备前述石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池的方法。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案: 一种石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池，包括多结电池以及石墨烯/金属复合电极，其中，所述石墨烯/金属复合电极包括: 离散分布在所述多结电池的采光面上、并与多结电池形成欧姆接触的复数个块状金属电极；以及，覆设在该复数个块状金属电极上，并与该复数个块状金属电极形成欧姆接触的石墨烯膜。作为较为优选的方案之一，所述石墨烯膜上还覆设有抗反射膜。作为较为优选的方案之一，所述块状金属电极包括方形金属电极。作为较为优选的方案之一，所述多结电池设置在衬底上，且所述多结电池包括沿远离衬底的方向依次设置的第一结电池、第一隧穿结、第二和/或第三结电池、第二和/或第三隧穿结和顶电池，又及，沿远离衬底的方向，各结电池的带隙逐渐增大。作为较为优选的方案之一，所述衬底包括GaAs、InP、Ge或Si衬底，但不限于此。所述多结电池与衬底晶格匹配和/或晶格失配。作为较为优选的方案之一，所述石墨烯膜采用单层石墨烯。如上所述石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池的制备方法，包括:提供多结电池，并在所述多结电池的采光面上设置复数个离散分布的块状金属电极，且使所述块状金属电极与多结电池形成欧姆接触；以及， 在该复数个块状金属电极上覆设石墨烯膜，且使石墨烯膜与该复数个块状金属电极形成欧姆接触。进一步的，所述制备方法可包括如下具体步骤: 在衬底一端面上依次生长与所述衬底晶格匹配和/或晶格失配的多结电池的各结构层； 在所述多结电池的欧姆接触层上制作复数个离散分布的方形金属电极； 将单层石墨烯转移到所述多结电池表面，并使单层石墨烯与所述方形金属电极形成欧姆接触，进而形成石墨烯/金属复合电极； 在所述单层石墨烯上制作抗反射膜；以及， 在衬底的另一端面上制作金属电极，获得目标产品。与现有技术相比，本专利技术的优点至少在于:采用石墨烯/金属复合电极替代了传统电池中的条形金属栅电极，可以显著降低金属电极的遮光面积和太阳能电池的串联电阻，增加电池有效的光吸收面积，以进一步提高太阳电池的转换效率，同时降低多结太阳电池的成本，加快太阳能发电技术的应用与发展。附图说明图1是本专利技术一较佳实施例中一种石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池的结构示意 图2是本专利技术一较佳实施例中一种石墨烯/金属复合电极的俯视图。具体实施例方式本专利技术的一个方面旨在提供一种石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池，包括多结电池以及石墨烯/金属复合电极，其中，所述石墨烯/金属复合电极包括: 离散分布在所述多结电池的采光面上、并与多结电池形成欧姆接触的复数个块状金属电极；以及， 覆设在该复数个块状金属电极上，并与该复数个块状金属电极形成欧姆接触的石墨烯膜。进一步的，作为较为优选的实施方式之一，该石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池可包括GaAs、InP、Ge或Si衬底、在所述衬底上生长的晶格匹配和/或晶格失配的多结电池、石墨烯/金属复合电极以及抗反射膜等。前述多结电池是指生长在同一衬底上的两结或两结以上的太阳电池，远离衬底方向各结电池带隙逐渐增大，各结电池与衬底晶格匹配和/或晶格失配，且为连接各结电池，该多结电池中还可包含若干隧穿结。前述石墨烯/金属复合电极的制作方法可以为:在前述多结电池的欧姆接触层上制作块状金属电极替代传统的条形金属栅电极，然后采用通用的转移方法将制备好的单层石墨烯转移到电池表面并与块状金属电极欧姆接触连接。前述块状金属电极是相当于传统条形金属栅电极而言的，具有较小面积的金属电极，其亦可认为是点状金属电极，其形状可采用方形、圆形或其他非细长条形的形态。在本专利技术的一较佳应用例中，前述块状金属电极可选用方形金属电极。本专利技术的另一个方面旨在提供一种制备前述石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池的方法，其可包括: 提供多结电池，并在所述多结电池的采光面上设置复数个离散分布的块状金属电极，且使所述块状金属电极与多结电池形成欧姆接触；以及， 在该复数个块状金属电极上覆设石墨烯膜，且使石墨烯膜与该复数个块状金属电极形成欧姆接触。作为较为优选的实施方案之一，前述石墨烯/金属复合电极半导体多结级联太阳电池的制备方法可以包括: 在GaAs、InP、Ge或Si衬底上依次生长晶格匹配和/或晶格失配的多结电池以及连接多结电池的隧穿结，然后在欧姆接触层上制作方形金属电极替代条形金属栅电极，再采用通用的转移方法将制备好的单层石墨烯转移到电池表面与方形金属电极连接，形成石墨烯/金属复合电极，然后在石墨烯上制作抗反射膜，最后在衬底面制作底金属电极。下面结合附图及较佳实施例对本专利技术的技术方案作详细说明。参阅图1-图2，本实施例涉及的石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池包括:在GaAs、InP、Ge或Si衬底01上依次生长形成的第一结电池02、第一隧穿结03、第二和/或第三结电池04、第二和/或第三隧穿结05、顶电池06、顶电池窗口层07和欧姆接触层08，方形金属电极09，单层石墨烯10，抗反射膜11以及底金属电极12。其中，第二和/或第三电池04和第二和/或第三隧穿结05代表η (η彡O)结电池。前述多结电池与衬底晶格匹配和/或晶格失配。前述单层石墨烯10是采用通用的转移方法将制备好的单层石墨烯转移到多结电池表面并与方形金属电极形成欧姆接触。 该石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池可参考前文所述的方法制备。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干细节变化，这些细节变化也应视为本专利技术的保护范围。权利要求1.一种石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池，包括多结电池，其特征在于，它还包括石墨烯/金属复合电极，所述石墨烯/金属复合电极包括: 离散分布在所述多结电池的采光面上、并与多结电池形成欧姆接触的复数个块状金属电极；以及， 覆设在该复数个块状金属电极上，并与该复数个块状金属电极形成欧姆接触的石墨烯膜。2.根据权利要求1所述的石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池，其特征在于，所述石墨烯膜上还覆设有抗反射膜。3.根据权利要求1所述的石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池，其特征在于，所述块状金属电极包括方形金属电极。4.根据权利要求1所述的石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池，其特征在于，所述多结电池设置在衬底上，且所述多结电池包括沿远离衬底的方向依次设置的第一结电池、第一隧穿结、第二和/或第三结电池、第二和/或第三隧穿结和顶电池，又及，沿远离衬底的方向，各结电池的带隙逐渐增大。5.根据权利要求4所述的石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池，其特征在于，所述衬底本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种石墨烯/金属复合电极半导体多结太阳电池，包括多结电池，其特征在于，它还包括石墨烯/金属复合电极，所述石墨烯/金属复合电极包括：离散分布在所述多结电池的采光面上、并与多结电池形成欧姆接触的复数个块状金属电极；以及，覆设在该复数个块状金属电极上，并与该复数个块状金属电极形成欧姆接触的石墨烯膜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于淑珍，董建荣，李奎龙，孙玉润，赵勇明，赵春雨，杨辉，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：
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