一维硅纳米阵列结构具有陷光效应,且易于构筑径向p-n结,有利于改善器件光吸收效率及载流子分离效率,其在光伏电池中的应用引起广泛关注。但现有一维硅纳米阵列光伏器件主要沿用传统晶硅器件制备工艺,如高温下p-n结扩散或生长,工艺的复杂性对其应用和性能造成限制。本项目提出以石墨烯作为高性能透明电极,在大气及室温条件下,通过简单转移方式与一维硅纳米阵列构成肖特基型或有机-无机杂化p-n结光伏器件。通过阵列结构优化、石墨烯与阵列立体接触等方式,改善石墨烯与阵列接触。进而结合阵列表面修饰与钝化,以及石墨烯电学性能调控等手段,提高光伏器件性能。通过发展硅纳米阵列剥离与转移技术,构筑柔性光伏器件。期望获得转换效率在10-15%之间(其中柔性器件9-12%)的高性能石墨烯/一维硅纳米阵列光伏器件,器件性能具国际先进水平。本项目的实施对于高效、低成本、环境友好的碳/硅复合光伏器件的研究与应用具有重要意义。
英文主题词Graphene;Silicon nanostructures;Heterojunctions;Solar cells;Photodetectors