一種CVD石墨烯-SiC薄膜的太陽能光伏硅片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種CVD石墨烯-SiC薄膜的太陽能光伏硅片，其特征在于由硅片和覆蓋在其表面的石墨烯薄膜構(gòu)成。所述的硅片為單晶硅、多晶硅或帶狀硅中的一種。所述的石墨烯薄膜上有SiC、CSiC或Si的一種或多種官能團(tuán)，石墨烯薄膜厚度為10-1000nm，石墨烯薄膜與硅片外延粘接。該材料中由于SiC、CSiC或Si的一種或多種官能團(tuán)的加入能夠使石墨烯薄膜與基體緊密結(jié)合，且該石墨烯-SiC薄膜具有90％以上的透光率，并且對紅外光有強(qiáng)烈的吸收，能夠顯著提高光電轉(zhuǎn)化效率。
【專利說明】-種CVD石墨烯-SiC薄膜的太陽能光伏硅片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種太陽能光伏硅片，特別是涉及一種CVD石墨烯-SiC薄膜的太陽能 光伏硅片。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的化石能源給人類帶來巨大利益的同時(shí)也帶來了環(huán)境污染、溫室效應(yīng)等一系 列嚴(yán)重后果，近年來形勢更加惡化。而太陽能光伏發(fā)電有無可比擬的優(yōu)點(diǎn)：充分的清潔性、 絕對的安全性、相對的廣泛性、確實(shí)的長壽命和免維護(hù)性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟(jì)性 等。但是由于光伏太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化率低，使得硅太陽能電池的電力價(jià)格是比較高的， 短時(shí)間內(nèi)不可能把太陽能供電普及。在硅太陽能電池的研究中，成本和電池轉(zhuǎn)換效率是需 要同時(shí)考慮的兩個(gè)因素。所以進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)換效率，也就成為該領(lǐng)域急需攻克的熱點(diǎn) 和難點(diǎn)。石墨烯（Graphene, GNS)是一種碳二維納米材料，具有獨(dú)特的物理化學(xué)特性，它幾 乎是完全透明的，只吸收2. 3%的可見光，卻對紅外線有著強(qiáng)烈的吸收，可有效提高光伏電 池的光電轉(zhuǎn)化效率，同時(shí)其導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能超強(qiáng)。將石墨烯自組裝到硅片表面，可以提高太 陽能電池片的光電性能。
[0003] 然而石墨烯是一種由單層碳原子組成的平面二維結(jié)構(gòu)，與石墨類，碳原子4個(gè)價(jià) 電子中的3個(gè)以sp 2雜化的形式與最近鄰三個(gè)碳原子形成平面正六邊形連接的蜂巢結(jié)構(gòu)， 另一個(gè)垂直于碳原子平面的σ z軌道電子在晶格平面兩側(cè)如苯環(huán)一樣形成高度巡游的大 ^鍵。這就使得石墨烯層與玻璃纖維之間無法形成緊密的鍵合，易使得石墨烯與基材脫落， 限制了石墨烯的潛在使用。因此，而通過CVD的方法制備含有碳化硅官能團(tuán)的石墨烯薄膜， 由于石墨烯官能團(tuán)可鍵與硅基體形成強(qiáng)健，可將石墨烯與基體牢牢結(jié)合。
[0004] 文獻(xiàn)"申請?zhí)枮?00910219530. 4的中國專利"公開了一種基于石墨烯/硅肖特基 結(jié)的光伏電池及其制備方法，該方法采用直接轉(zhuǎn)移、甩膜、噴涂、浸沾、過濾、干燥的方法制 備石墨烯薄膜使其與基底電極上的n-Si緊密結(jié)合；該光伏電池具有降低硅的使用率，組裝 工藝簡單、成本低的特點(diǎn)。但是該現(xiàn)有技術(shù)僅將石墨烯進(jìn)行簡單共混。因此共混制備成復(fù) 合材料后存在界面粘結(jié)性能差等缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種能改善石墨稀和娃片 基體的界面結(jié)合力的石墨烯-SiC薄膜的太陽能光伏硅片。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：一種CVD石墨烯-SiC薄膜的太陽能光 伏硅片，其特征在于由硅片和覆蓋在其表面的石墨烯薄膜構(gòu)成。所述的硅片為單晶硅、多晶 硅或帶狀硅中的一種。所述的石墨烯薄膜成分包括石墨烯、SiC、CSiC或Si的一種或多種 官能團(tuán)，石墨烯薄膜厚度為10-1000nm，石墨烯薄膜與硅片外延粘接。
[0007] 本發(fā)明的有益效果：1. SiC、CSiC或Si的一種或多種官能團(tuán)的加入能夠使石墨烯 薄膜與基體緊密結(jié)合，同時(shí)并不影響石墨烯的性能；2.石墨烯-SiC薄膜具有90%以上的透 光率，并且對紅外光有強(qiáng)烈的吸收，能夠顯著提高光電轉(zhuǎn)化效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖：
[0009] 10為硅基體；20為石墨烯-Sic薄膜；30為官能團(tuán)位點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價(jià) 形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定。
[0011] 實(shí)施例1
[0012] 參照圖1，是一種CVD石墨烯-Sic薄膜的太陽能光伏硅片的結(jié)構(gòu)示意圖，其中10 是硅片，20是石墨烯-SiC薄膜，30是SiC、CSiC和Si三種官能團(tuán)位點(diǎn)。所述的硅片為單晶 硅，石墨烯-SiC薄膜厚度為50nm。
[0013] 實(shí)施例2
[0014] 一種CVD石墨烯-SiC薄膜的太陽能光伏硅片，其特征在于由硅片和覆蓋在其表面 的石墨烯薄膜構(gòu)成。所述的硅片為多晶硅。所述的石墨烯薄膜上有SiC官能團(tuán)，石墨烯-SiC 薄膜厚度為l〇〇nm，石墨烯薄膜與硅片外延粘接。
[0015] 上述僅為本發(fā)明的兩個(gè)【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利 用此構(gòu)思對本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)的范圍的行為。但凡是 未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何形式的簡 單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種CVD石墨烯-Sic薄膜的太陽能光伏硅片，其特征在于由硅片和覆蓋在其表面的 石墨烯薄膜構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏硅片，其特征在于所述的硅片為單晶硅、多晶硅 或帶狀硅中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏硅片，其特征在于所述的石墨烯薄膜成分包括石 墨烯、SiC、CSiC或Si的一種或多種官能團(tuán)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏硅片，其特征在于所述的石墨烯薄膜厚度為 10-1000nm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏硅片，其特征在于所述的石墨烯薄膜與硅片外延 粘接。
【文檔編號】H01L31/0336GK104143576SQ201410391901
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】陳照峰, 汪洋 申請人:蘇州宏久航空防熱材料科技有限公司