一种宽光谱高吸收太阳能电池制造技术

本发明专利技术公开了一种宽光谱高吸收太阳能电池，该太阳能电池是半导体光伏器件，包括：特定本征吸收层厚度；本征吸收层厚度由光子晶体的陷光效率决定；器件由下往上依次设有衬底层、绝缘掩埋层、顶层吸收层(如Si层)、抗反射薄膜层；器件的顶层吸收区两侧分别注入离子形成p型掺杂区和n型掺杂区，p型掺杂区上形成p电极，n型掺杂区上形成n电极；p型掺杂区与n型掺杂区之间为本征吸收层；本征吸收层的表面制作周期性空气孔形成光子晶体；周期性空气孔的具体的周期，刻蚀深度，根据需要、入射光波长范围和理论计算得出；周期性空气孔可制成圆柱形孔或圆锥形孔；周期性空气孔内填充另一种半导体材料(如Ge)。本发明专利技术的太阳能电池具有宽吸收光谱、高吸收效率、高集成度和多功能等优点，适用波长范围为紫外、可见光、近红外波段。

【技术实现步骤摘要】
一种宽光谱高吸收太阳能电池
本专利技术涉及半导体光电器件
，具体设计一种在紫外、可见光、近红外波段具有高吸收效率的多功能太阳能电池。
技术介绍
能源是现代社会存在和发展的基石。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、资源的充足性等优点。光伏发电是直接将清洁能源—太阳能转换为电能的新型发电方式，其核心就是太阳能电池。太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、通信、家用电器以及公用设施等部门，尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节省造价昂贵的输电线路。但是在现阶段，太阳能电池的转换效率、工艺难度、制造成本、使用寿命等问题任然有很大的发展空间。如何在减小能量损耗、提高光电转换效率的同时降低制造成本简化制造工艺，一直都是太阳能电池的发展难点和重点。单一材料的太阳能电池可吸收光谱范围很小，而采用两种不同材料同时进行光吸收，可以有效的增大吸收光谱的范围，同时与多层薄膜堆叠型光电池相比，舍去了复杂的材料堆叠、量子阱等结构，只需进行一次材料外延生长，大大简化了工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池是半导体光伏器件，包括：特定厚度的本征吸收层；/n所述器件由下往上依次设有衬底层、绝缘掩埋层、顶层吸收层、抗反射薄膜层；/n所述器件的顶层吸收层两侧分别注入离子形成p型掺杂区和n型掺杂区，所述p型掺杂区上形成p电极，所述n型掺杂区上形成n电极；/n所述p型掺杂区与n型掺杂区之间为所述本征吸收层；/n所述本征吸收层的表面制作周期性空气孔形成光子晶体；/n所述周期性空气孔制成圆柱形孔或圆锥形孔；/n所述周期性空气孔内填充半导体材料Ge。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池是半导体光伏器件，包括：特定厚度的本征吸收层；
所述器件由下往上依次设有衬底层、绝缘掩埋层、顶层吸收层、抗反射薄膜层；
所述器件的顶层吸收层两侧分别注入离子形成p型掺杂区和n型掺杂区，所述p型掺杂区上形成p电极，所述n型掺杂区上形成n电极；
所述p型掺杂区与n型掺杂区之间为所述本征吸收层；
所述本征吸收层的表面制作周期性空气孔形成光子晶体；
所述周期性空气孔制成圆柱形孔或圆锥形孔；
所述周期性空气孔内填充半导体材料Ge。


2.如权利要求1所述的宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，所述本征吸收层的厚度由光子晶体的陷光效率决定，所述光子晶体的陷光效率与入射光的中心波长相关，入射光中心波长越长所需要的吸收深度就越深，本征吸收层厚度就越厚，可以更好的满足宽吸收光谱的需要。


3.如权利要求1所述的宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池为SOI结构，器件材料为：Si/Ge、Si/SiGe、InP/InGaAsP、GaAs/InGaAs、InSb/InAsSb、InSb/InGaSb、Si/S...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冲，关锴，秦世宏，苏佳乐，鲍凯，徐港，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11