CN109065647A - 太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于太阳能电池及其制备方法。该太阳能电池包括：发电本体、第一电极和第二电极，所述发电本体包括相对设置的受光侧和背光侧，所述第一电极设置在所述发电本体的受光侧，所述第二电极设置在所述发电本体的背光侧；其中，所述第一电极包括第一石墨烯层。本发明的太阳能电池采用石墨烯层作为透明导电层，具有导电性好，光透过率高等优点，解决了栅线的遮光、电阻率较高及成本较高的问题，同时，提高了太阳能电池的转化效率。本发明使用熔融的含镓催化剂和含烷烃的惰性气体在低温下直接生长石墨烯层，提高了石墨烯透明导电层的质量，简化了制备步骤。

Description

太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及电池领域，特别是涉及太阳能电池及其制备方法。
背景技术
发电本体作为太阳能电池的核心部件，其可将光能转变为电能，最后由发电本体两侧的电极汇集。现有的太阳能电池大多是通过金属栅线或透明导电氧化物(如：ITO/FTO/AZO/IWO等)将产生的电流收集，透明导电氧化物TCO作为太阳能电池的减反层和导电层，需要在透明导电氧化物上印刷低温银浆和电镀铜栅线完成电流的收集。传统的晶硅太阳电池的银栅线通过高温烧穿减反膜与PN结接触收集电流。
现有技术中的栅线需要用贵金属银，是电池成本的第二大占比，是制约光伏发电平价上网的重要因素。栅线存在遮光情况，导致电池受光面积减少，有效输出减少。且，栅线中的导电是在银颗粒间完成的，电阻较大。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供太阳能电池及其制备方法，所要解决的技术问题是降低太阳能电池的成本，解决栅线的遮光、电阻率较高的问题，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
依据本发明提出的太阳能电池，包括：发电本体、第一电极和第二电极，所述发电本体包括相对设置的受光侧和背光侧，所述第一电极设置在所述发电本体的受光侧，所述第二电极设置在所述发电本体的背光侧；其中，所述第一电极包括第一石墨烯层。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的太阳能电池，其中所述第一石墨烯层为透光材质。
优选的，前述的太阳能电池，其中所述第一石墨烯层的厚度为0.5-10nm。
优选的，前述的太阳能电池，其中所述第一石墨烯层的透光率为85-97.7％。
优选的，前述的太阳能电池，其中所述第一石墨烯层的表面设有第一减反射膜。
优选的，前述的太阳能电池，其中所述第二电极包括第二石墨烯层、透明导电氧化物层或金属层。
优选的，前述的太阳能电池，其中所述第二电极包括第二石墨烯层，所述第二石墨烯层的厚度为0.5-10nm。
优选的，前述的太阳能电池，其中所述第二电极包括第二石墨烯层，所述第二石墨烯层的透光率为85-97.7％。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。
依据本发明提出的上述太阳能电池的制备方法，包括：在所述发电本体的受光侧形成第一电极，在所述发电本体的背光侧形成第二电极，其中，所述第一电极包括第一石墨烯层。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的太阳能电池的制备方法，其中所述第二电极包括第二石墨烯层。
优选的，前述的太阳能电池的制备方法，其中所述第一石墨烯层和/或所述第二石墨烯层采用化学气相沉积法形成。
优选的，前述的太阳能电池的制备方法，其中所述化学气相沉积法包括：
在真空状态下，将含镓催化剂加热至1100-1300℃，形成液态的含镓微粒，通入含烷烃的第一惰性气体，维持100-1000s，沉积，形成石墨烯晶核，所述石墨烯晶核吸附在所述液态的含镓微粒表面；
在第二惰性气体气氛下，将含有所述石墨烯晶核的液态的含镓微粒吸附在所述发电本体表面，所述石墨烯晶核生长，形成石墨烯；
用50-300℃的第二惰性气体吹扫所述液态的含镓微粒，将所述液态的含镓微粒从所述发电本体的表面移除，形成石墨烯层。
优选的，前述的太阳能电池的制备方法，其中所述含镓催化剂为金属镓或铟镓合金。
优选的，前述的太阳能电池的制备方法，其中所述含烷烃的第一惰性气体由0.1-10sccm的烷烃和50-400sccm的6N氩气组成；其中，所述烷烃为甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的一种或多种。
优选的，前述的太阳能电池的制备方法，其中所述第二惰性气体为氮气或氩气。
优选的，前述的太阳能电池的制备方法，其中所述石墨烯晶核生长的温度为50-300℃；所述石墨烯晶核生长的时间为2h-20h。
藉由上述技术方案，本发明提供的太阳能电池及其制备方法至少具有下列优点：
1、本发明将石墨烯作为透明导电材料应用于太阳能电池中，形成的太阳能电池的结构包括：发电本体、第一电极和第二电极，发电本体包括相对设置的受光侧和背光侧，第一电极设置在发电本体的受光侧，第二电极设置在发电本体的背光侧；其中，第一电极包括第一石墨烯层。本发明的第一石墨烯层具有导电性好，光透过率高等优点，利用该石墨烯层作为太阳能电池的透明导电层及电极，降低了太阳能电池的串联电阻，提高了短路电流，进一步提高了太阳能电池的转化效率。
2、本发明提供了以石墨烯层作为电极的太阳能电池的制备方法。石墨烯透明导电层的制备一直是本领域的重点和难点。在现有技术中，石墨烯层主要采用直接沉积法或者转移法来制备，直接沉积需要在较高的温度下进行，不适合大多数的发电本体，转移法虽然解决了温度高的问题，但是转移过程中，会破坏石墨烯层的完整度，进而会增大石墨烯层的电阻。因此，现有石墨烯层的制备方法影响石墨烯层的性能，进而限制了石墨烯层的应用。本发明使用熔融的含镓催化剂和含烷烃的惰性气体在低温下直接生长石墨烯层，在50-300℃的生长温度下即可形成石墨烯层，避免了损坏基底或周围组分，不需要转移，提高了石墨烯透明导电层的质量，简化了制备步骤，适宜实现大面积制作和利于工业化量产。本方法制备出的石墨烯层具有质量高、完整性好、电阻率低等优点，可直接作为太阳能电池的电极。
3、本发明提供的太阳能电池采用石墨烯透明导电层代替现有技术中的透明导电氧化物和银栅线，作为太阳能电池的透明导电层和电极，实现电流的汇集，降低电池的生产成本。该石墨烯透明导电层的透光率达到94-97.7％，电阻率达到10-6Ω·cm量级，解决了栅线的遮光、电阻率较高及成本较高的问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明一个实施例的太阳能电池的结构示意图；
图2是本发明另一个实施例的太阳能电池的结构示意图；
图3是本发明实施例1的硅异质结太阳能电池的结构示意图；
图4是本发明实施例2的硅异质结太阳能电池的结构示意图；
图5是本发明实施例3的钙钛矿太阳能电池的结构示意图；
图6是本发明对比例的硅异质结太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的太阳能电池及其制备方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
本发明提出了一种太阳能电池。
本发明的一个实施例提出的一种太阳能电池，如图1所示，包括：发电本体1、第一电极21和第二电极22，发电本体1包括相对设置的受光侧和背光侧，第一电极21设置在发电本体1的受光侧，第二电极22设置在发电本体1的背光侧；其中，第一电极21包括第一石墨烯层。
目前应用于透光导电极的材料为金属氧化物，但是金属氧化物对红外光谱有较强的吸收性以及较差的热稳定性，而且作为太阳能电池的电极，还需在表面镀一层铂来增强其导电性，或者需要在金属氧化物上加设银栅线，这大大增加了制造成本。本发明采用石墨烯层作为电极来代替现有技术中太阳能电池中的透明导电氧化物层和银栅线，解决了栅线的遮光、电阻率较高及成本较高的问题，提高了太阳能电池的导电性能。
本发明以石墨烯层作为电极的太阳能电池。石墨烯透明导电层的制备一直是本领域的重点和难点。在现有技术中，石墨烯层主要采用直接沉积法或者转移法来制备，直接沉积需要在较高的温度下进行，不适合大多数的发电本体，转移法虽然解决了温度高的问题，但是转移过程中，会破坏石墨烯层的完整度，进而会增大石墨烯层的电阻。因此，现有石墨烯层的制备方法影响石墨烯层的性能，进而限制了石墨烯层的应用。本发明的石墨烯层采用镓催化的化学气相沉积法得到，本发明使用熔融的含镓催化剂和含烷烃的惰性气体在低温下直接生长石墨烯层，在50-300℃的生长温度下即可形成石墨烯层，避免了损坏基底或周围组分，不需要转移，提高了石墨烯透明导电层的质量，简化了制备步骤，适宜实现大面积制作和利于工业化量产。本方法制备出的石墨烯层具有质量高、完整性好、电阻率低等优点，可直接作为太阳能电池的电极。
本发明实施例中，发电本体1作为太阳能电池的核心部件，其通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能。它利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能，只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。
需要说明的是，本发明的实施例对发电本体1的类型并不做具体的限制，可以根据需要选择。发电本体1可以为硅发电本体，例如单晶硅发电本体、多晶硅发电本体、非晶硅发电本体。发电本体1也可以为多元化合物薄膜发电本体，例如砷化镓薄膜发电本体、硫化镉薄膜发电本体、碲化镉薄膜发电本体。发电本体1还可以为钙钛矿发电本体、有机化合物发电本体、敏化纳米晶发电本体等。此外，发电本体1还可以为任意两种或两种以上的发电本体经叠加而形成的双结、三结或多结发电体。
较佳的，发电本体1为硅异质结发电本体或钙钛矿发电本体。
为了更好的将光能转化成电能，还需要在发电本体1表面设置透明导电膜(TCF)，透明导电膜在太阳能电池上主要用作电池的透明电极，有些还可同时作为减反射膜。不同透明导电膜的电学、光学以及结构等都不相同，亦对太阳能电池的光电特性和输出特性(如电池的内外量子效率、短路电流、开路电压、填充因子等)产生不同的影响。一般，在太阳能电池中对透明导电膜的要求是载流子浓度高、带隙宽度大、光电特性好、化学性质稳定、较低的电阻率、机械强度高以及优良的耐磨损性等。
在本发明的实施例中，第一电极21包括第一石墨烯层，此处的第一石墨烯层为第一电极21的材质，该第一石墨烯层是由若干层石墨烯组成的一个整体。
需要说明的是，本发明的实施例并不对第一电极21做具体的限定，除了包括第一石墨烯层外，不排除加入其它的材料来增强其透光性或导电性。
在本发明的实施例中，第一石墨烯层为透光材质，保证太阳光能更充分的透过，因此，第一石墨烯层优选为透明石墨烯层。
进一步的，第一石墨烯层是由1-10层的石墨烯组成，优选3-7层，更优选5层。
本发明的实施例并不对第二电极22的材质做具体的限定，可以根据需要选择，优选的，第二电极22的材质可以是第二石墨烯层、透明导电氧化物层或金属层。第二电极22进一步优选为第二石墨烯层。
进一步的，第二石墨烯层是由1-10层的石墨烯组成，优选3-7层，更优选5层。
本发明的实施例并不对第一石墨烯层和第二石墨烯层的厚度做具体的限制，可以相同，也可以不同，可以根据需要选择。本发明第一石墨烯层和/或第二石墨烯层需具有较高的透光率和导电性。为了保证电极的透光率，或者，保证太阳能电池的柔性，第一石墨烯层和第二石墨烯层的厚度不宜过大，本发明第一石墨烯层和第二石墨烯层的厚度的最大值优选为10nm，进一步的，为了保证导电电极的导电性能，第一石墨烯层和第二石墨烯层的厚度也不宜过小，本发明第一石墨烯层和第二石墨烯层的厚度的最小值优选为0.5nm。
具体的，第一石墨烯层的厚度为0.5-10nm，优选2-5nm，更优选3nm；第一石墨烯层的透光率为85-97.7％，优选94-97.7％，更优选96％。
第二石墨烯层的厚度为0.5-10nm，优选2-5nm，更优选3nm；第二石墨烯层的透光率为85-97.7％，优选94-97.7％，更优选96％。
较佳的，每层石墨烯的厚度为0.4nm-1nm，优选0.5-0.8nm，更优选0.6nm。
为了进一步减少反射损失，可采用在上述的太阳能电池上镀一层或多层折射率和厚度与电池匹配的减反射膜来提高电池的转化效率。
优选的，本发明的另一个实施例提出的一种太阳能电池，如图2所示，第一石墨烯层的表面设有第一减反射膜31。关于第一石墨烯层、第一减反射膜31与发电本体1的受光侧的位置关系可以理解为，定义第一石墨烯层包括两个表面，即第一石墨烯层的第一表面b和第一石墨烯层的第二表面a，所述第一石墨烯层的第一表面b与发电本体1的受光侧接触，所述第一石墨烯层的第二表面a设有第一减反射膜31。
需要说明的是，本实施例并不对第一减反射膜31做具体的限定，根据需要，第一减反射膜31的材质可以为MgF2、SiO2、Al2O3、SiO、SiN、TiO2、Ta2O5和ZnS中的至少一种。为了进一步提高太阳能电池的转化率，第一减反射膜31优选为多孔二氧化硅减反射膜或氮化硅减反射膜；为了提高太阳能电池的抗碱性能和防水防潮性能，第一减反射膜31优选为二氧化钛或氧化锆减反射膜。
进一步的，第二石墨烯层的表面设有第二减反射膜32。关于第二石墨烯层、第二减反射膜32与发电本体1的背光侧的位置关系可以理解为，定义第二石墨烯层包括两个表面，即第二石墨烯层的第一表面c和第二石墨烯层的第二表面d，所述第二石墨烯层的第一表面c与发电本体1的背光侧接触，所述第二石墨烯层的第二表面d设有第二减反射膜32。
需要说明的是，本实施例也不对第二减反射膜32做具体的限定，根据需要，第二减反射膜32的材质可以为MgF2、SiO2、Al2O3，SiO、SiN、TiO2、Ta2O5和ZnS中的至少一种，在同一太阳能电池中，第二减反射膜32的材质与第一减反射膜31的材质可以相同，也可以不同。
本发明的实施例还提供了上述太阳能电池的制备方法。
本发明一个实施例提供的太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
在发电本体1的受光侧形成第一电极21；在发电本体1的背光侧形成第二电极22；其中，第一电极21包括第一石墨烯层。
本发明实施例中，发电本体1是由常规的制备方法得到，在此不再赘述。优选的，发电本体1为硅异质结发电本体或钙钛矿发电本体。
进一步的，第二电极22包括第二石墨烯层、透明导电氧化物层或金属层；本发明实施例并不对透明导电氧化物层或金属层的制备方法做具体的限制，优选的，透明导电氧化物层的制备可为磁控溅射法、脉冲激光沉积法(PLD)、喷涂热解法、分子束外延法(MBE)、溶胶-凝胶技术(sol-gel)法等。金属层的制备方法可为丝网印刷、刷涂、电镀、烧结或粘结导电胶等。
较佳的，第二电极22包括第二石墨烯层。
本发明实施例并不对第一石墨烯层或第二石墨烯层的制备方法做具体的限定，优选的，可以通过化学气相沉积法在发电本体1表面直接生长，如等离子体增强化学气相沉积法，也可以通过转移成形法，即先利用化学气相沉积法在其它衬底上成形，然后再通过转移法转移到发电本体1上。同一个太阳能电池中，第一石墨烯层和第二石墨烯层的制备方法可以相同，也可以不同。
下面举例来说明石墨烯层的制备方法，并不是对第一石墨烯层或第二石墨烯层的制备方法的限定。
本发明的一个实施例采用镓催化的化学气相沉积法得到石墨烯层，具体包括以下步骤：
(1)在第一腔体内，以金属镓或铟镓合金为催化剂，在真空状态下，将镓加热到1100-1300℃，优选1200℃，通入含烷烃的惰性气体，维持100-1000s，优选300s；其中，含烷烃的惰性气体由0.1-10sccm的烷烃和50-400sccm的6N氩气组成，优选的，含烷烃的惰性气体由1sccm的烷烃和250sccm的6N氩气组成；烷烃的体积浓度为1％-10％，优选5％；烷烃为甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的一种或多种，优选甲烷；加热后，含镓催化剂变为液态的含镓微粒，烷烃吸附在液态的含镓微粒表面，并分解为碳原子和氢气，碳原子彼此结合形成石墨烯晶核；
(2)通过管道向第二腔体内通氮气或氩气，将发电本体1放入第二腔体内，将含有石墨烯晶核的液态的含镓微粒吹到第二腔体内，液态的镓微粒吸附在发电本体1的表面，随着液态的含镓微粒逐渐增加，石墨烯晶核开始生长，形成石墨烯层。石墨烯晶核的生长温度为50-300℃，优选100-200℃，更优选150℃，生长时间为2h-20h，优选5-15h，更优选10h；
(3)在石墨烯生长完成后，用50-300℃(优选100-200℃，更优选150℃)的氮气或氩气吹扫液态的含镓微粒，将金属镓或铟镓合金从发电本体1表面移除，形成石墨烯层。
在本实施例中，第一石墨烯层是由1-10层的石墨烯组成，优选3-7层，更优选5层；第一石墨烯层的厚度为0.5-10nm，优选2-5nm，更优选3nm；第二石墨烯层为1-10层石墨烯，优选3-7层，更优选5层；第一石墨烯层的厚度为0.5-10nm，优选2-5nm，更优选3nm。
较佳的，每层石墨烯的厚度为0.4nm-1nm，优选0.5-0.8nm，更优选0.6nm。
本发明使用熔融的含镓催化剂和含烷烃的惰性气体在低温下直接生长石墨烯层，在50-300℃的生长温度下即可形成石墨烯层，避免了损坏基底或周围组分，不需要转移，提高了石墨烯透明导电层的质量，简化了制备步骤。
本发明另一个实施例提供的太阳能电池的制备方法，还包括以下步骤：
在所述第一电极21上形成第一减反射膜31，
在所述第二电极22上形成第二减反射膜32。
本发明的实施例并不对所述第一减反射膜31或者第二减反射膜32的制备方法做具体的限定，可为溶胶－凝胶法、化学气相沉积法、溅射法、真空蒸镀法等，优选化学气相沉积法。
为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面以硅异质结太阳能电池和钙钛矿太阳能电池作为优选的实施例对本发明进行详细描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例1
一种硅异质结太阳能电池，如图3所示，其包括：电极本体1、第一电极21和第二电极22，其中，电极本体1从下到上依次包括：P型非晶硅掺杂层132、第二非晶硅本征层122、N型硅片110、第一非晶硅本征层121和N型非晶硅掺杂层131。
第一电极21为第一石墨烯层，设于N型非晶硅掺杂层131的上表面；
第二电极22为第二石墨烯层，设于P型非晶硅掺杂层132的下表面。
N型硅片110的厚度为120um，第一非晶硅本征层121的厚度为10nm，第二非晶硅本征层122的厚度为10nm，N型非晶硅掺杂层131的厚度为6nm；P型非晶硅掺杂层132的厚度为6nm，第一石墨烯层的厚度为3nm；第二石墨烯层的厚度为15nm。
经测试，在本实施例中，第一石墨烯层的透光率为95％，电阻率为2×10-6Ω·cm；第二石墨烯层的透光率为89％，电阻率为1.6×10-6Ω·cm；该硅异质结太阳能电池的平均光电转换效率为23.5％。
实施例2
一种硅异质结太阳能电池，如图4所示，其制备方法包括如下步骤：
(1)电极本体1的制备：
用常规方法制造电极本体1，该电极本体1为异质结电极本体，其从下到上依次包括：P型非晶硅掺杂层132、第二非晶硅本征层122、N型硅片110、第一非晶硅本征层121和N型非晶硅掺杂层131；
(2)第一电极21的制备：
采用镓催化的化学气相沉积法制备第一电极21，其具体包括以下步骤：
a、在第一腔体内，以金属镓为催化剂，在真空状态下，将镓加热到1200℃，通入1sccm的甲烷和250sccm的6N氩气，维持300s；甲烷分解为碳原子和氢气，碳原子彼此结合形成石墨烯晶核；
b、向第二腔体内通氮气，将发电本体1放入第二腔体内，将含有石墨烯晶核的液态的含镓微粒吹到第二腔体内，石墨烯晶核在150℃生长10h，形成石墨烯层；
c、用150℃的氮气吹扫液态镓，将金属镓从发电本体1表面移除，形成第一石墨烯层，即为第一电极21；
(3)第二电极23的制备：
利用常规气相沉积法形成ITO透明导电层，即为第二电极23；得到硅异质结太阳能电池。
采用上述制备方法得到的硅异质结太阳能电池的结构中，N型硅片110的厚度为120um，第一非晶硅本征层121的厚度为10nm，第二非晶硅本征层122的厚度为10nm，N型非晶硅掺杂层131的厚度为6nm；P型非晶硅掺杂层132的厚度为6nm，第一石墨烯层的厚度为3nm；ITO透明导电层的厚度为3nm。
经测试，在本实施例中，第一石墨烯层的透光率为95％，电阻率为2×10-6Ω·cm；该硅异质结太阳能电池的平均光电转换效率为23.2％。
实施例3
一种钙钛矿太阳能电池，如图5所示，其包括电极本体1、第一电极21和第二电极24，其中，电极本体1从下到上依次包括：电子传输层12、钙钛矿光敏层10、空穴传输层11。
第一电极21为第一石墨烯层，设在空穴传输层11的上表面；
第二电极24为FTO导电玻璃层+银栅线，设在电子传输层12的下表面。
电子传输层12的厚度为5nm、钙钛矿光敏层10的厚度为450nm、空穴传输层11的厚度为5nm，第一石墨烯层的厚度为3nm，FTO导电玻璃层的厚度为3nm。
经测试，在本实施例中，第一石墨烯层的透光率为95％，电阻率为2×10-6Ω·cm；该钙钛矿太阳能电池的平均光电转换效率为21.6％。
对比例
一种硅异质结太阳能电池，如图6所示，其包括：电极本体1，其从下到上依次包括：P型非晶硅掺杂层132、第二非晶硅本征层122、N型硅片110、第一非晶硅本征层121和N型非晶硅掺杂层131。
N型非晶硅掺杂层131的上表面依次设有第一金属氧化物透明导电层141和正电极151，其中，正电极151为银栅线。
P型非晶硅掺杂层132的下表面依次设有第二金属氧化物透明导电层142和背电极152，其中，背电极152为铜层。
N型硅片110的厚度为120um，第一非晶硅本征层121的厚度为10nm，第二非晶硅本征层122的厚度为10nm，N型非晶硅掺杂层131的厚度为6nm；P型非晶硅掺杂层132的厚度为6nm，第一金属氧化物透明导电层141的厚度为3nm；第二金属氧化物透明导电层的厚度为15nm。
经测试，在本实施例中，该硅异质结太阳能电池的平均光电转换效率为22.9％。
通过实施例1和对比例可以看出，采用石墨烯层代替透明导电氧化物和栅线，作为硅异质结太阳能电池的电极，提高了硅异质结太阳能电池的光电转化效率，同时降低了电池的生产成本。
综上所述，本发明实施例提供的太阳能电池用石墨烯层代替现有技术中的透明导电氧化物和栅线，实现电流的汇集。该石墨烯透明导电层采用镓催化的化学气相沉积法得到，其可透过波长为250nm-1200nm的光，透光率达到94-97.7％，电阻率达到10-6Ω·cm量级，解决了栅线的遮光、电阻率较高及成本较高的问题。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (16)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：发电本体、第一电极和第二电极，所述发电本体包括相对设置的受光侧和背光侧，所述第一电极设置在所述发电本体的受光侧，所述第二电极设置在所述发电本体的背光侧；其中，所述第一电极包括第一石墨烯层。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一石墨烯层为透光材质。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一石墨烯层的厚度为0.5-10nm。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一石墨烯层的透光率为85-97.7％。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一石墨烯层的表面设有第一减反射膜。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二电极包括第二石墨烯层、透明导电氧化物层或金属层。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二电极包括第二石墨烯层，所述第二石墨烯层的厚度为0.5-10nm。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二电极包括第二石墨烯层，所述第二石墨烯层的透光率为85-97.7％。
9.一种权利要求1-8中任一项所述太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
在所述发电本体的受光侧形成第一电极，在所述发电本体的背光侧形成第二电极，其中，所述第一电极包括第一石墨烯层。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
所述第二电极包括第二石墨烯层。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
所述第一石墨烯层和/或所述第二石墨烯层采用化学气相沉积法形成。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法包括：
在真空状态下，将含镓催化剂加热至1100-1300℃，形成液态的含镓微粒，通入含烷烃的第一惰性气体，维持100-1000s，沉积，形成石墨烯晶核，所述石墨烯晶核吸附在所述液态的含镓微粒表面；
在第二惰性气体气氛下，将含有所述石墨烯晶核的液态的含镓微粒吸附在所述发电本体表面，所述石墨烯晶核生长，形成石墨烯；
用50-300℃的第二惰性气体吹扫所述液态的含镓微粒，将所述液态的含镓微粒从所述发电本体的表面移除，形成石墨烯层。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
所述含镓催化剂为金属镓或铟镓合金。
14.根据权利要求12所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
所述含烷烃的第一惰性气体由0.1-10sccm的烷烃和50-400sccm的6N氩气组成；其中，所述烷烃为甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的一种或多种。
15.根据权利要求12所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
所述第二惰性气体为氮气或氩气。
16.根据权利要求12所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
所述石墨烯晶核生长的温度为50-300℃；
所述石墨烯晶核生长的时间为2h-20h。
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