纳米间隔层的全固态光子增强热电子发射光电转化器件制造技术

本发明专利技术属于光子增强热电子发射光电转化器件，为解决真空结构的光子增强热电子发射器件在高温下工作时，工作寿命和转化效率会降低的问题，提供纳米间隔层的全固态光子增强热电子发射光电转化器件，包括吸收层、势垒层和电极层；吸收层包括长方体状的第一吸收部，第一吸收部朝向电极层的侧面设有多个第二吸收部，第二吸收部呈矩阵状排布；各第二吸收部与电极层之间分别通过势垒层相连，势垒层与第二吸收部的排布相对应；吸收层采用禁带宽度为0.8‑2.1eV的P型掺杂半导体材料，势垒层采用禁带宽度大于吸收层的半导体材料，吸收层和势垒层的异质结界面处导带能量差小于价带能量差，电极层采用金属材料，还可将上述光电转化器件采用类似串联的结构进行组装。

All solid state photon enhanced thermoelectron emission photoelectric conversion device with nano interlayer

【技术实现步骤摘要】
纳米间隔层的全固态光子增强热电子发射光电转化器件
本专利技术属于光子增强热电子发射光电转化器件，具体涉及一种纳米间隔层的全固态光子增强热电子发射光电转化器件。
技术介绍
太阳能作为安全、环保、可再生的绿色能源，其高效应用技术得到了广泛重视与研究。光子增强热电子发射效应是近来提出的一种太阳能高效应用新技术，其采用真空近贴的P型重掺杂半导体阴极和低功函数阳极，利用阴极吸收聚焦太阳光后所产生光生电子的热电子发射进行光电能量转化。由于光子增强热电子发射器件能够同时利用光子能量和光生热能，其单一器件的转化效率可达38％。另外，由于其阳极可结合余热利用器件构成复合利用系统，其总的转化效率可达50％以上。然而在实际应用中，采用真空结构的光子增强热电子发射器件，其阴极激活层材料在高温下易脱附导致阴极性能下降，同时温度上升将影响其器件的真空度，进而影响真空器件工作寿命，作为真空电子发射器件空间电荷效应将降低发射电流，影响转化效率，以上技术难题已成为影响光子增强热电子发射效应实用化发展的瓶颈问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纳米间隔层的全固态光子增强热电子发射光电转化器件，其特征在于：包括吸收层(1)、势垒层(2)和电极层(3)；/n所述吸收层(1)包括长方体状的第一吸收部(101)，所述第一吸收部(101)朝向电极层(3)的侧面设有多个第二吸收部(102)，所述第二吸收部(102)呈矩阵状排布，各第二吸收部(102)与电极层(3)之间分别通过势垒层(2)相连，所述势垒层(2)与第二吸收部(102)的排布相对应；/n所述吸收层(1)采用禁带宽度为0.8-2.1eV的P型掺杂半导体材料，所述势垒层(2)采用禁带宽度大于吸收层(1)的半导体材料，吸收层(1)和势垒层(2)的异质结界面处导带能量差小于价带能量差；所...

【技术特征摘要】
1.纳米间隔层的全固态光子增强热电子发射光电转化器件，其特征在于：包括吸收层(1)、势垒层(2)和电极层(3)；
所述吸收层(1)包括长方体状的第一吸收部(101)，所述第一吸收部(101)朝向电极层(3)的侧面设有多个第二吸收部(102)，所述第二吸收部(102)呈矩阵状排布，各第二吸收部(102)与电极层(3)之间分别通过势垒层(2)相连，所述势垒层(2)与第二吸收部(102)的排布相对应；
所述吸收层(1)采用禁带宽度为0.8-2.1eV的P型掺杂半导体材料，所述势垒层(2)采用禁带宽度大于吸收层(1)的半导体材料，吸收层(1)和势垒层(2)的异质结界面处导带能量差小于价带能量差；所述电极层(3)采用金属材料。


2.如权利要求1所述纳米间隔层的全固态光子增强热电子发射光电转化器件，其特征在于：呈矩阵状排列的第二吸收部(102)边沿与第一吸收部(101)的边沿平齐。


3.如权利要求1或2所述纳米间隔层的全固态光子增强热电子发射光电转化器件，其特征在于：所述第二吸收部(102)为圆柱状。


4.如权利要求3所述纳米间隔层的全固态光子增强热电子发射光电转化器件，其特征在于：所述势垒层(2)的厚度为10-100nm。


5.纳米间隔层的全固态光子增强热电子发射光电转化器件，其特征在于：包括多个电极层(3)，相邻两个电极层(3)之间设...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨阳，曹伟伟，徐鹏，白永林，秦君军，王博，陈震，朱炳利，白晓红，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61