太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种太阳能电池。该太阳能电池包括背电极、模型层、p型掺杂的InP纳米线层和导电玻璃，模型层、InP纳米线层和导电玻璃叠置于背电极的同一侧，且依次远离背电极分布，InP纳米线层中形成有n型掺杂的InP量子点。该太阳能电池能使入射光在InP纳米线层中进行多次散射，形成“陷光效应”，从而减少InP纳米线层表面的反射，增加太阳能电池内部的光程，同时，该InP纳米线层对入射光的入射角度，入射波长都不敏感，从而使InP纳米线层对入射光有很强的捕获能力，进而增加了光的吸收几率，提高了太阳能电池的光电转换效率。

Solar cell

The utility model provides a solar cell. The solar cell consists of a back electrode, a model layer, a p-doped InP nanowire layer and a conductive glass. The model layer, the InP nanowire layer and the conductive glass are stacked on the same side of the back electrode and distributed away from the back electrode in turn. The InP nanowire layer is formed with n-doped InP quantum dots. The solar cell can make the incident light scatter in the InP nanowire layer for many times, forming a \trapping effect\, so as to reduce the reflection on the surface of the InP nanowire layer and increase the optical path inside the solar cell. At the same time, the InP nanowire layer is not sensitive to the incident angle and the incident wavelength of the incident light, so that the InP nanowire layer has a strong ability to capture the incident light, thus increasing the The absorption probability of light improves the photoelectric conversion efficiency of solar cells.

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池
本技术属于太阳能电池
，具体涉及一种太阳能电池。
技术介绍
航天卫星能源作为航天卫星的主要组成部分，其性能是支撑航天技术发展的关键因素之一。空间太阳能电池给卫星等太空飞行器提供电力，受到越来越广泛的关注，需要在较大范围额度光照强度和温度范围内正常工作，并且在太空会受到各种能量质子的辐射进而引起电池性能的衰降影响电源系统工作。要在恶劣的太空中工作，空间太阳能电池需要具备抗辐射性强、高散热性、能够承受发射过程中造成的机械振动、电池的重量要求等特性。空间电池的发展经历了从Si到CdS，一直到最近的InGaP/GaAs/Ge高效多结太阳能电池。但是多结太阳能电池中包括多层结构制作工艺较复杂，无疑给生产带来较大的困难，也会极大程度的提高生产成本，同时电池的光电转换效率也不高。
技术实现思路
本技术针对现有技术中的问题，提供一种太阳能电池。该太阳能电池能使入射光在InP纳米线层中进行多次散射，形成“陷光效应”，从而减少InP纳米线层表面的反射，增加太阳能电池内部的光程，同时，该InP纳米线层对入射光的入射角度，入射波长都不敏感，从而使InP纳米线层对入射光有很强的捕获能力，进而增加了光的吸收几率，提高了太阳能电池的光电转换效率。本技术提供一种太阳能电池，包括背电极、模型层、p型掺杂的InP纳米线层和导电玻璃，所述模型层、所述InP纳米线层和所述导电玻璃叠置于所述背电极的同一侧，且依次远离所述背电极分布，所述InP纳米线层中形成有n型掺杂的InP量子点。优选地，所述模型层包括多个金字塔状的子单元，所述子单元呈阵列分布，且相邻所述子单元相互接触。优选地，所述模型层采用PEN、蓝膜或硅氧烷材料。优选地，所述模型层的厚度范围为200-2000nm。优选地，所述InP纳米线层中纳米线的直径范围为50-500nm。优选地，所述导电玻璃采用ITO材质。优选地，所述导电玻璃的厚度范围为100-500nm。本技术的有益效果：本实施例所提供的太阳能电池，通过采用设置于模型层上的，且内部嵌入n型掺杂的InP量子点的p型掺杂InP纳米线层，能使入射光在InP纳米线层中进行多次散射，形成“陷光效应”，从而减少InP纳米线层表面的反射，增加太阳能电池内部的光程，同时，该InP纳米线层对入射光的入射角度，入射波长都不敏感，从而使InP纳米线层对入射光有很强的捕获能力，进而增加了光的吸收几率，提高了太阳能电池的光电转换效率。附图说明图1为本技术实施例中太阳能电池的结构剖视示意图。其中附图标记为：1、背电极；2、模型层；21、子单元；3、InP纳米线层；4、导电玻璃；5、InP量子点。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术太阳能电池作进一步详细描述。为了解决目前太阳能电池制作工艺复杂，生产成本高，光电转换效率不高的问题，本技术实施例提供一种太阳能电池，如图1所示，包括背电极1、模型层2、p型掺杂的InP纳米线层3和导电玻璃4，模型层2、InP纳米线层3和导电玻璃4叠置于背电极1的同一侧，且依次远离背电极1分布，InP纳米线层3中形成有n型掺杂的InP量子点5。其中，模型层2包括多个金字塔状的子单元21，子单元21呈阵列分布，且相邻子单元21相互接触。模型层2采用PEN、蓝膜或硅氧烷材料。由于InP材料具有反射光子的能力，通过采用设置于模型层上的，且内部嵌入n型掺杂的InP量子点的金字塔纳米带结构的InP纳米线层3，能使入射光在InP纳米线层3中进行多次散射，形成“陷光效应”，从而减少InP纳米线层3表面的反射，增加太阳能电池内部的光程，同时，由于纳米线对入射光的入射角度，入射波长也不敏感，从而使纳米线对入射光有很强的捕获能力，进而增加了光的吸收几率，提高了光电转换效率。另外，将n型掺杂的InP量子点5形成于p型掺杂的InP纳米线层3中，缩短了载流子扩散到内建电场的距离，增强了太阳能电池的光电转换效率。另外，本实施例中的太阳能电池制备工艺简单，制备成本低，且该太阳能电池具备抗辐射性强、高散热性、能够承受发射过程中造成的机械振动、电池的重量要求等特性，应用领域广泛，特别适宜用作空间电池。优选的，本实施例中，模型层2的厚度范围为200-2000nm。InP纳米线层3的掺杂浓度范围为1E17-1E22，InP纳米线层3中纳米线的直径范围为50-500nm。InP量子点5的掺杂浓度范围为1E17-1E23。上述设置，有利于提高太阳能电池的光电转换效率。本实施例中，导电玻璃4采用ITO材质。导电玻璃4的厚度范围为100-500nm。背电极1采用导电金属材料，能够提高太阳能电池的光电转换效率。基于太阳能电池的上述结构，本实施例还提供一种该太阳能电池的制备方法，包括：1)将金字塔状的模型层生长到GaAs衬底上，制备方法不限于印刷，喷墨打印。2)将具有金字塔状模型层的衬底传入MOCVD设备中，通入气体H2，升高温度对衬底进行高温清洗，温度范围为200-1000摄氏度。3)在具有金字塔状模型层的衬底上生长p型掺杂的InP纳米线层，通过降低温度和生长速率可以改变纳米线的生长条件，温度越低，纳米线越宽，在温度为640-660摄氏度的条件下生长p型掺杂的InP纳米线层，在生长速率为的条件下生长100-500nm，掺杂材料不限于C。4)将温度冷却到室温，从设备中取出。5)在p型掺杂的InP纳米线层上生长n型掺杂的InP量子点，掺杂材料不限于Si，生长方法为等离子体注入，将上述制备的样品放入等离子体注入的腔室内，设置腔室的压强10-5Pa～10Pa，注入腔室的工作压强范围可为10-3Pa～1000Pa，注入的气体为载气H2，生长气体InP和掺杂剂，混合气体的流量为1-1000sccm,等离子体电源输出的功率为300-5000W，生长温度范围为300-600℃。6)将温度冷却到室温，从设备中取出。7)在InP量子点之上生长ITO导电玻璃，ITO导电玻璃用溅射的方法制备，温度范围为200-500摄氏度。8)将GaAs衬底剥离掉，在金字塔状的模型层的背离导电剥离的一侧形成背电极。本实施例的有益效果：本实施例所提供的太阳能电池，通过采用设置于模型层上的，且内部嵌入n型掺杂的InP量子点的p型掺杂InP纳米线层，能使入射光在InP纳米线层中进行多次散射，形成“陷光效应”，从而减少InP纳米线层表面的反射，增加太阳能电池内部的光程，同时，该InP纳米线层对入射光的入射角度，入射波长都不敏感，从而使InP纳米线层对入射光有很强的捕获能力，进而增加了光的吸收几率，提高了太阳能电池的光电转换效率。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本技术的原理而采用的示例性实施方式，然而本技术并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本技术的精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括背电极(1)模型层(2)、p型掺杂的InP纳米线层(3)和导电玻璃(4)，所述模型层(2)、所述InP纳米线层(3)和所述导电玻璃(4)叠置于所述背电极(1)的同一侧，且依次远离所述背电极(1)分布，所述InP纳米线层(3)中形成有n型掺杂的InP量子点(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括背电极(1)模型层(2)、p型掺杂的InP纳米线层(3)和导电玻璃(4)，所述模型层(2)、所述InP纳米线层(3)和所述导电玻璃(4)叠置于所述背电极(1)的同一侧，且依次远离所述背电极(1)分布，所述InP纳米线层(3)中形成有n型掺杂的InP量子点(5)。


2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述模型层(2)包括多个金字塔状的子单元(21)，所述子单元(21)呈阵列分布，且相邻所述子单元(21)相互接触。


3.根据权利要求2所述的太阳能电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣，
申请(专利权)人：东泰高科装备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11