本发明涉及太阳电池，具体涉及一种砷化镓异质结太阳电池及其制备方法和应用。
背景技术：
1、太阳电池是一种可以吸收太阳能并将其转化成电能的半导体部件，其可以很好地利用自然界中储量最多的清洁能源太阳能，可以有效缓解人类未来将要面临的能源危机。砷化镓(gaas)具备直接带隙、高载流子迁移率和高光吸收系数等优异特性，具备理论上最高的光电转换效率，极具潜力突破目前太阳电池器件的光电转换效率瓶颈。
2、然而，现有的砷化镓太阳电池价格高昂，常用于航天航空等高价值应用领域，还未能实现民用推广。此外，为了有效提升传统的砷化镓基p-n结太阳电池的光吸收光谱范围，常见手段是针对不同光谱范围增加不同带隙的iii-ⅴ族半导体用以制备多结太阳电池，但器件结数的增多不仅会造成制备工艺更加繁琐、生产成本急剧上升，而且制备过程不可避免会造成外延层之间出现严重的晶格失配，从而导致器件的光电转换效率难以提升。
3、因此，开发一种光电转换效率高、结构简单、制备工艺简便、制备成本低的太阳电池具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种砷化镓异质结太阳电池及其制备方法和应用。
2、本发明所采取的技术方案是：
3、一种砷化镓异质结太阳电池，其组成包括依次层叠设置的背面电极、砷化镓衬底、碳纳米管-氧化石墨烯复合层和正面电极；所述碳纳米管-氧化石墨烯复合层的组成包括碳纳米管和片状氧化石墨烯。
4、优选地，所述背面电极的组成成分为金、银、钛、铜、镍、铂、氧化锡锑、铝掺氧化锌中的至少一种。
5、优选地，所述碳纳米管的长度为1μm～3μm，直径为1nm～2nm。
6、优选地，所述片状氧化石墨烯的片径为1nm～50nm。
7、优选地，所述碳纳米管-氧化石墨烯复合层的厚度为50nm～250nm。
8、优选地，所述正面电极的组成成分为金、银、钛、铜、镍、铂、氧化锡锑、铝掺氧化锌中的至少一种。
9、一种如上所述的砷化镓异质结太阳电池的制备方法包括以下步骤：
10、1)在砷化镓衬底的单面沉积电极材料，形成背面电极；
11、2)将碳纳米管分散液进行抽滤制成碳纳米管膜，再将碳纳米管膜贴合在砷化镓衬底远离背面电极的那一面制成背面电极-砷化镓衬底-碳纳米管膜复合结构，再将背面电极-砷化镓衬底-碳纳米管膜复合结构作为工作电极、ag/agcl电极作为参比电极、铂电极作为对电极组成三电极体系，再置于片状氧化石墨烯分散液中进行电化学沉积，在砷化镓衬底远离背面电极的那一面形成碳纳米管-氧化石墨烯复合层；
12、3)将电极材料沉积在碳纳米管-氧化石墨烯复合层表面，形成正面电极，即得砷化镓异质结太阳电池。
13、优选地，步骤2)所述碳纳米管分散液的浓度为1×10-3mg/ml～3×10-3mg/ml。
14、优选地，步骤2)所述碳纳米管分散液中还含有质量分数为0.3％～0.7％的十二烷基苯磺酸钠。
15、优选地，步骤2)所述片状氧化石墨烯分散液的浓度为0.01mg/ml～0.2mg/ml。
16、优选地，步骤2)所述电化学沉积在电压为-1.5v～0.6v的条件下进行，电化学沉积的圈数为1圈～15圈。
17、一种电源，其包含上述砷化镓异质结太阳电池。
18、本发明的有益效果是：本发明的砷化镓异质结太阳电池具有光电转换效率高、结构简单等优点，且其制备工艺简便、制备成本低，适合进行大规模工业化应用。
19、具体来说：
20、1)本发明的砷化镓异质结太阳电池中包含碳纳米管-氧化石墨烯复合层(空穴传输层)，与其他种类碳材料异质结太阳电池结构相比，器件结构更加简单、制备工艺更加简便、材料以及制备成本更加低廉；
21、2)本发明的砷化镓异质结太阳电池中包含碳纳米管-氧化石墨烯复合层，与碳纳米管/砷化镓异质结太阳电池相比，砷化镓异质结的质量显著提升，氧化石墨烯的加入为异质结中载流子分离和传输提供了额外的途径，可以有效降低砷化镓异质结太阳电池的载流子传输损耗；
22、3)本发明的砷化镓异质结太阳电池中包含碳纳米管-氧化石墨烯复合层，氧化石墨烯充分填充在碳纳米管之间，可以有效降低入射光反射，有效增加了光生电流密度，进而大幅度提升了砷化镓异质结太阳电池的光电转换效率。
1.一种砷化镓异质结太阳电池，其特征在于，组成包括依次层叠设置的背面电极、砷化镓衬底、碳纳米管-氧化石墨烯复合层和正面电极；所述碳纳米管-氧化石墨烯复合层的组成包括碳纳米管和片状氧化石墨烯。
2.根据权利要求1所述的砷化镓异质结太阳电池，其特征在于：所述碳纳米管的长度为1μm～3μm，直径为1nm～2nm。
3.根据权利要求1或2所述的砷化镓异质结太阳电池，其特征在于：所述片状氧化石墨烯的片径为1nm～50nm。
4.根据权利要求1或2所述的砷化镓异质结太阳电池，其特征在于：所述碳纳米管-氧化石墨烯复合层的厚度为50nm～250nm。
5.根据权利要求1或2所述的砷化镓异质结太阳电池，其特征在于：所述背面电极的组成成分为金、银、钛、铜、镍、铂、氧化锡锑、铝掺氧化锌中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的砷化镓异质结太阳电池，其特征在于：所述正面电极的组成成分为金、银、钛、铜、镍、铂、氧化锡锑、铝掺氧化锌中的至少一种。
7.一种如权利要求1～6中任意一项所述的砷化镓异质结太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤2)所述碳纳米管分散液的浓度为1×10-3mg/ml～3×10-3mg/ml；步骤2)所述片状氧化石墨烯分散液的浓度为0.01mg/ml～0.2mg/ml。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于：步骤2)所述电化学沉积在电压为-1.5v～0.6v的条件下进行，电化学沉积的圈数为1圈～15圈。
10.一种电源，其特征在于，包含权利要求1～6中任意一项所述的砷化镓异质结太阳电池。
