[发明专利]一种石墨烯/AlGaAs/GaAs/GaInAs多异质结太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/Al_xGa_1-xAs/GaAs/Ga_yIn_1-yAs多异质结太阳能电池，其特征在于，自下而上依次有背面电极（1）、PET衬底（2）、石墨烯/Ga_yIn_1-yAs层（3）、石墨烯/GaAs层（4）、石墨烯/Al_xGa_1-xAs层（5）和正面电极（6）；

所述的石墨烯/Ga_yIn_1-yAs层（3）和石墨烯/GaAs层（4）之间、以及石墨烯/GaAs层（4）和石墨烯/Al_xGa_1-xAs层（5）之间分别存在隧穿结，所述的隧穿结为重掺杂的AlGaAs、GaInP、GaAs、InGaAs材料；

所述的Al_xGa_1-xAs中，x大于0且x小于1；所述的Ga_yIn_1-yAs中，y大于0且y小于1。

2.根据权利要求1所述的石墨烯/Al_xGa_1-xAs/GaAs/Ga_yIn_1-yAs多异质结太阳能电池，其特征在于，所述的石墨烯/Ga_yIn_1-yAs层（3）、石墨烯/GaAs层（4）、石墨烯/Al_xGa_1-xAs层（5）中的半导体是利用金属有机物化学气相沉积法（MOCVD）技术制备，生长源主要选自三甲基镓（TMGa）、三甲基铟（TMIn）、三甲基铝（TMAl）、砷烷和磷烷，生长温度范围为600~700℃。

3.根据权利要求1所述的石墨烯/ Al_xGa_1-xAs/GaAs/Ga_yIn_1-yAs多异质结太阳能电池，其特征在于，所述的石墨烯/Ga_yIn_1-yAs层（3）、石墨烯/GaAs层（4）、石墨烯/Al_xGa_1-xAs层（5）中石墨烯的厚度为0.4纳米至10纳米。

4.根据权利要求1所述的石墨烯/Al_xGa_1-xAs/GaAs/Ga_yIn_1-yAs多异质结太阳能电池，其特征在于，所述的背面电极是金、钯、银、钛、铬、镍、ITO、FTO、AZO的一种或者几种的复合电极。

5.根据权利要求1所述的石墨烯/Al_xGa_1-xAs/GaAs/Ga_yIn_1-yAs多异质结太阳能电池，其特征在于，所述的正面电极是金、钯、银、钛、铜、铂、铬、镍、ITO、FTO、AZO的一种或者几种的复合电极。

6.制造如权利要求1-5任一项所述的石墨烯/Al_xGa_1-xAs/GaAs/Ga_yIn_1-yAs多异质结太阳能电池的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1）在PET衬底的一面制作背面电极；

2）利用金属有机物化学气相沉积法（MOCVD）技术分别制备Al_xGa_1-xAs、Ga_yIn_1-yAs、GaAs，生长源选自三甲基镓（TMGa）、三甲基铟（TMIn）、三甲基铝（TMAl）、砷烷和磷烷，生长温度范围为600~700℃；

3）在步骤2）所得的Al_xGa_1-xAs、Ga_yIn_1-yAs、GaAs三种半导体上分别转移石墨烯，使得石墨烯覆盖在半导体上形成异质结，获得石墨烯/Ga_yIn_1-yAs、石墨烯/GaAs层、石墨烯/Al_xGa_1-xAs层；

4）通过柔性高分子材料作为支撑层将石墨烯/Ga_yIn_1-yAs层转移至步骤1）所得的PET衬底另一面上，并制作隧穿结；

5）通过柔性高分子材料作为支撑层将石墨烯/GaAs层转移至步骤4）所得的单结太阳能电池上，使得石墨烯/GaAs覆盖在隧穿结上；

6）通过柔性高分子材料作为支撑层将石墨烯/Al_xGa_1-xAs层转移至步骤5）所得的双结太阳能电池上，使得石墨烯/Al_xGa_1-xAs覆盖在隧穿结上；

7）在石墨烯/Al_xGa_1-xAs上制作正面电极。