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专利号: 2016110627916
申请人: 常熟理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种环形深层绝缘结构的石墨烯硅基太阳能电池,其特征在于,包括单晶硅片,所述单晶硅片包括第一掺杂区和第二掺杂区,所述单晶硅片的第一掺杂区一面设置背电极,所述单晶硅片的第二掺杂区一面设置二氧化硅层,所述第一掺杂区掺杂浓度小于第二掺杂区掺杂浓度,所述二氧化硅层是具有通孔的环状结构,二氧化硅层陷入第二掺杂区的厚度为

0.2~2μm,所述二氧化硅层的表面和由二氧化硅层通孔暴露的第二掺杂区表面设置石墨烯薄膜,所述石墨烯薄膜表面设置前电极。

2.根据权利要求1所述的环形深层绝缘结构的石墨烯硅基太阳能电池,其特征在于,所述通孔为矩形孔,所述矩形孔的相对两侧间距为10~50μm。

3.根据权利要求1所述的环形深层绝缘结构的石墨烯硅基太阳能电池,其特征在于,所述第一掺杂区与第二掺杂区掺杂类型同为n型或p型。

4.根据权利要求1所述的环形深层绝缘结构的石墨烯硅基太阳能电池,其特征在于,所

12 -3 15 -3 14

述第一掺杂区掺杂浓度为1×10 cm ~1×10 cm ,所述第二掺杂区掺杂浓度为1×10 cm-3~1×1017cm-3。

5.根据权利要求1所述的环形深层绝缘结构的石墨烯硅基太阳能电池,其特征在于,所述二氧化硅层陷入单晶硅片的厚度为0.8~1.2μm。

6.根据权利要求1所述的环形深层绝缘结构的石墨烯硅基太阳能电池,其特征在于,所述石墨烯薄膜为单层或多层石墨烯,厚度为1~100nm。

7.根据权利要求1所述的环形深层绝缘结构的石墨烯硅基太阳能电池,其特征在于,所述背电极材质为Cu、Ag、Al、ZnO和ITO中的一种。

8.一种制备权利要求1至7中任意一项所述的环形深层绝缘结构的石墨烯硅基太阳能电池的方法,其特征在于,包括对单晶硅片进行不同浓度的掺杂得到第一掺杂区和第二掺杂区,在第一掺杂区表面制备背电极,在第二掺杂区表面制备具有通孔的环状二氧化硅层,在二氧化硅层的表面和由二氧化硅层通孔暴露的第二掺杂区表面设置石墨烯薄膜,在石墨烯薄膜表面制备前电极,其中在第二掺杂区表面制备具有通孔的环状二氧化硅层采用一下方式进行,首先在气压区间0.1Mpa~0.5Mpa,温度区间600℃~800℃,利用氧气对第二掺杂区表面进行一次氧化;再利用氮气、氩气、氦气三种惰性气体中的一种与氧化剂在气压区间

0.8Mpa~1.2Mpa,高温度区间900℃~1200℃进行二次氧化。

9.根据权利要求8所述的制备环形深层绝缘结构的石墨烯硅基太阳能电池的方法,其特征在于,所述氧化剂为CrO3、KO3、CsO3和RbO3中的一种。