[发明专利]一种石墨烯电池及其制作方法

说明书

本发明提供一种石墨烯电池及其制作方法，涉及电池技术领域，所述石墨烯电池由上到下包括下列结构：第一透明电极、N型硅薄层、P型硅基体和第二透明电极；所述第一透明电极、N型硅薄层、P型硅基体和第二透明电极的外表面包裹有外壳层；所述外壳层包括硬质层、防火层、隔温层和缓冲层。本发明在实际使用时，通过透明基板的透光性，以及石墨烯层和导电层的辅助，可以提高电极收集电流的能力，而设置的外壳层中，通过硬质层可以有效对石墨烯电池进行保护，尤其是在运输的过程中，可以避免石墨烯电池被磕碰坏，而设置的防火层则可以提高防火效果，而设置的隔温层则可以避免温度过高，提高了石墨烯电池及其配件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种石墨烯电池及其制作方法。

背景技术

太阳能发电中，往往需要用到太阳能电池板，而目前石墨烯的问世受到越来越多的关注，很多独特的性能正在被逐步发现并应用到很多领域，其高透光性和优异的导电性能，使石墨烯成为太阳能电池板的材料之一。

但是目前现有的石墨烯电池在实际使用时，存在隔热性能差的问题，尤其是外壳部分，缺乏必要的隔热性能，在一些高温环境中使用时，影响了石墨烯电池的使用寿命，同时外壳往往只是采用塑料材质或纯铝，容易发生变形，影响了实际使用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种石墨烯电池及其制作方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种石墨烯电池，所述石墨烯电池由上到下包括下列结构：第一透明电极、N型硅薄层、P型硅基体和第二透明电极；所述第一透明电极、N型硅薄层、P型硅基体和第二透明电极的外表面包裹有外壳层；所述外壳层包括硬质层、防火层、隔温层和缓冲层，所述硬质层的内侧固定安装有防火层，所述防火层的内侧固装有隔温层，所述隔温层的内侧固定安装有缓冲层。

为了提高使用效果，本发明改进有，所述第一透明电极包括透明基板，所述透明基板的表面安装有石墨烯层和导电层，所述第二透明电极与第一透明电极的结构相同。

为了提高电极收集电流的效果，本发明改进有，所述石墨烯层含有石墨烯的层数为3-8层石墨烯，所述石墨烯为掺杂有异质原子的掺杂石墨烯。

为了提高导电效果，本发明改进有，所述导电层的材料为聚硫酸铁、聚吡啶、聚季铵盐和聚乙炔中的任意一种，所述导电层的厚度为2000-6000nm。

为了保证透明基板的透明度，本发明改进有，所述透明基板的材质为聚氯乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯中的任意一种。

为了有效保护石墨烯电池，本发明改进有，所述硬质层的材质为06Cr19Ni10。

为了提高防火效果，本发明改进有，所述防火层为过氯乙烯、氯化橡胶、环氧树脂和酚醛树脂中的任意一种，所述防火层中掺杂有硼酸铝。

为了保证隔温效果，本发明改进有，所述隔温层的材质为XPS、PUF和PET中的任意一种，所述缓冲层为EVA泡棉和防静电EPE泡棉中的任意一种或两种。

一种石墨烯电池的制作方法，包括以下步骤：

S1，制作P型硅基体和N型硅薄层，首先将P型基体多晶硅片放在化学溶液中将表面腐蚀成绒面结构，得到P型硅基体，然后通过磷离子注入法来完成正面磷掺杂，从而形成N型硅薄层；

S2，高分子层生成，然后将导电层的材料涂抹到透明基板的表面，从而形成导电层；

S3，石墨烯层生成，随后采用化学气相沉积法来生长石墨烯，然后将生长出的石墨烯转移到透明基板上的导电层上，从而形成完整的透明电极，这时石墨烯电池制备完成；

S4，制作外壳，最后再通过对应材料制备出对应的硬质层、防火层、隔温层和缓冲层；