基于应变型异质结量子点的太阳能电池装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于应变型异质结量子点的太阳能电池装置，同时涉及其制备方法，属于太阳能电池材料领域。该电池装置包括在掺杂硅基衬底上生长的至少二层Ge/Si量子点结构层；Ge/Si量子点结构层由含有直径2-7nm的Ge量子点的Si薄膜层构成，最内层的Si薄膜层为2-4nm，以后逐层递增；最外层的量子点结构层为填充量子点间隙的SiO2覆盖薄膜层，形成量子点阵列填充薄膜多层结构；覆盖薄膜层外生长有一层厚度10-20nm的硅掺杂层保护膜，硅掺杂层和硅基衬底外表面生长有电极。本实用新型专利技术的能带范围拓展到0.4-0.22eV之间，对应的转换效率在55-57%之间，相比现有技术可以提高7%以上，显著提升了太阳能电池的光电转换效率。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
基于应变型异质结量子点的太阳能电池装置
本技术涉及一种太阳能电池，具体涉及基于应变型异质结量子点的太阳能电池装置，同时涉及其制备方法，属于太阳能电池材料领域。
技术介绍
太阳能是地球上取之不尽、用之不竭的可再生、清洁能源，对太阳能的高效使用是目前研究机构、工业界等重点关注的核心课题之一，其中包括基于光电转换效应的太阳能电池装置及应用。量子点太阳能电池技术是现行太阳能电池研究的新一代技术。 基于半导体量子点的太阳能电池具有以下特征:量子点的尺寸在数个纳米尺度，常被称为“人造原子”，能带结构受到三维量子尺寸效应，能级不连续，且量子点的尺度直接决定能级特征；量子点内的电子运动空间局限于德布罗意波长的范围内，在三维势阱下，电子各个方向均量子化；量子点太阳能电池共振隧穿效应能提高对光生载流子的收集率，从而增大光电流；量子点太阳能电池存在碰撞离化效应，一个高能量光子可以激发两个或数个热电子的存在；嵌入致密的量子点阵列的叠层结构的太阳能电池可产生中间带，调控量子点的尺寸和形状，能够直接使太阳能电池的能级尽可能与太阳光谱相匹配。理论和实践表明，量子点太阳能电池有着很高的转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于应变型异质结量子点的太阳能电池装置，包括在掺杂硅基衬底上生长的至少二层Ge/Si量子点结构层；其特征在于：所述Ge/Si量子点结构层由含有直径2‑7nm的Ge量子点的Si薄膜层构成，最内层的Si薄膜层厚度为2‑4nm，外层Si薄膜层的厚度范围为在上一层厚度范围两端点分别递增2nm；最外层的量子点结构层为填充量子点间隙的SiO2覆盖薄膜层覆盖，形成量子点阵列填充薄膜多层结构；所述覆盖薄膜层外生长有一层厚度10‑20nm的硅掺杂层保护膜，所述硅掺杂层的掺杂类型与硅基衬底的掺杂类型相反；所述硅掺杂层和硅基衬底外表面生长有电极。

【技术特征摘要】
1.一种基于应变型异质结量子点的太阳能电池装置，包括在掺杂硅基衬底上生长的至少二层Ge/Si量子点结构层；其特征在于:所述Ge/Si量子点结构层由含有直径2-7nm的Ge量子点的Si薄膜层构成，最内层的Si薄膜层厚度为2-4nm，外层Si薄膜层的厚度范围为在上一层厚度范围两端点分别递增2nm ;最外层的量子点结构层为填充量子点间隙的S12覆盖薄膜层覆盖，形成量子点阵列填充薄膜多层结构；所述覆盖薄膜层外生长有一层厚度10-20nm的娃掺杂层保护膜,所述娃掺杂层的掺杂类型与娃基衬底的掺杂类型相反；所述娃掺杂层和娃基衬底外表面生长有电极。2.根据权利要求1所述基于应变型异质结量子点的太阳能电池装置，其特征在于:所述硅掺杂层的掺杂类型与硅基衬底的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许洪华，延巧娜，凃俊，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司南京供电公司，江苏省电力公司，
类型：新型
国别省市：北京;11