[发明专利]一种包含电子传输层的肖特基结太阳电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种包含电子传输层的肖特基结太阳电池的制备方法，包括以下步骤：(1)在P型InP晶圆上制备金电极；(2)将镀好金电极的P型InP圆片用金刚刀切割成方片，得到P型InP片；(3)清洗P型InP片；(4)在清洗吹干后的P型InP片上镀ZnO电子传输层；(5)取出已经镀好ZnO电子传输层的P型InP片，将已经准备好的石墨烯进行转移到P型InP片表面上；(6)后处理；(7)在石墨烯边缘用注射器做一圈导电银胶，烘干导电银胶。本发明还公开了一种包含电子传输层的肖特基结太阳电池。本发明不仅制备工艺简单，工艺成本较低，而且光电转换效率高。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种包含电子传输层的肖特基结太阳电池及其制备方法。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子形成的蜂窝状平面薄膜，具有高电导率，高透光度，高电子迁移率，功函数可调等优点，可被用来制备高电子迁移率晶体管等光电器件。石墨烯具有类金属的性质，其功函数随着制备条件及掺杂等因素也会发生变化。人们发现如将石墨烯二维材料与Si、GaAs等常见半导体形成异质接触，异质结界面附近会形成肖特基势垒，界面处形成內建电场导致能带弯曲，该內建电场能有效分离光生电子空穴对实现光能到电能的转换，从而制备出半导体/二维原子晶体异质结太阳电池。近年来，人们已经制备出GaAs/石墨烯肖特基结太阳电池并取得了一定进展。然而目前GaAs/石墨烯肖特基结太阳电池与传统GaAs电池相比性能仍然有待提高。与GaAs相比，InP具有更高的空穴与电子迁移率，因此如果将石墨烯与p-InP形成肖特基结，该肖特基结应该具有更加优异的光生伏特效应，可以制备成高性能的p-InP/graphene肖特基结太阳电池。因此，发明一种简单有效的制备高效P-InP/graphene肖特基结太阳电池的方法，具有重要的使用价值和广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种包含电子传输层的肖特基结太阳电池的制备方法，不仅工艺简单成本低，太阳电池的转换效率也明显提高。

本发明的另一目的在于提供一种包含电子传输层的肖特基结太阳电池。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种包含电子传输层的肖特基结太阳电池的制备方法，包括以下步骤：

(1)在P型InP晶圆上制备金电极；

(2)将镀好金电极的P型InP圆片用金刚刀切割成方片，得到P型InP片；

(3)清洗P型InP片；

(4)在清洗吹干后的P型InP片上镀ZnO电子传输层；

(5)取出已经镀好ZnO电子传输层的P型InP片，将已经准备好的石墨烯进行转移到P型InP片表面上；

(6)转移石墨烯后的P型InP片于120～150℃下烘烤15～20min；然后在35～40℃丙酮下处理10～15min；转移到常温丙酮下浸泡；

(7)在石墨烯边缘用注射器做一圈导电银胶，烘干导电银胶。

步骤(1)所述在P型InP晶圆上制备金电极，具体为：

将P型InP晶圆贴在圆盘上，围绕圆片的四周贴上一圈胶带，然后放进电子束蒸镀系统，蒸镀金电极。

步骤(3)所述清洗P型InP片，具体为：

取切割好的P型InP片，把P型InP片放在清洗架上，放进装有丙酮的烧杯，超声波清洗5-20min；把丙酮换为乙醇，再用超声波清洗5～20min；用超纯水冲洗3～5遍后，放进盐酸里处理2min；接下来用配好的硫代乙酰胺溶液处理3～8min，作简单的钝化处理，钝化P型InP表面；最后是用超纯水冲洗P型InP表面3～5遍后，用吹风机轻轻地将表面吹干。