半导体包覆材料及其制造方法、太阳能电池技术

本发明专利技术实施例公开了一种半导体包覆材料，包括：包覆材料和被包覆材料，所述包覆材料具有与被包覆材料不同的半导体材料，被包覆材料为基本为圆形的颗粒。本发明专利技术利用包覆材料将被包覆材料复合，由于包覆材料吸收部分频率的太阳光，同时被包覆材料还能吸收另一些频率的太阳光，而且被包覆材料为颗粒，具有大的比表面积，从而提高太阳能电池的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体材料及制造技术，更具体地说，涉及一种半导体复合材料及其制造方法、太阳能电池。
技术介绍
随着科技与经济的飞速发展，在能源上的使用也不断地增加，而如今大量使用的石油、天然气、煤炭等原料都是一次能源，都终有耗尽之时，为了可持续发展，必须要利用新的能源，尤其是再生能源。其中，太阳能是一种可再生的绿色能源，如何更好地开发和利用太阳能，已成为能源研究的最重要的课题之一。太阳能光伏电池通过光电效应直接把光能转化成电能的装置，主要包括形成p-n 结的η区和P区的半导体材料，基本原理是太阳光照在半导体材料的p-n结上，形成新的空穴_电子对，在P-n结电场的作用下，空穴由η区流向ρ区，电子由ρ区流向η区，接通电路后就形成电流，而半导体材料的特性对太阳能电池的效率有着直接的影响。目前，大量采用的半导体材料是单晶和多晶硅，具有较低的价格，但硅太阳能电池的平均效率在15%上下，也就是说，只能将入射太阳光能的15%转化为可用的电能，其余的85%缺不能转换为有效的电能，硅太阳能电池的效率比较低。此外，目前多元化合物的太阳能电池也是一个研究方向，主要包括砷化镓(GaAs) III-V族化合物、硫化镉(CdS)、硫化镉(CdTe)等太阳能电池等。其中，硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，却会对环境造成严重的污染。砷化镓III-V化合物太阳能电池的效率可达28%，GaAs化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率，抗辐照能力强，对热不敏感，适合于制造高效单结电池，但是GaAs材料的价格不菲，因而在很大程度上限制了用GaAs太阳能电池的普及应用。因此，为了更好的利用和普及太阳能电池，具有低价格和高效率的太阳能电池成为今后研究的重要方向。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种半导体包覆材料及其制造方法、太阳能电池，并提高太阳能电池效率，降低太阳能电池的成本。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案一种半导体包覆材料，包括包覆材料和被包覆材料，所述包覆材料具有与被包覆材料不同的半导体材料，被包覆材料为基本为圆形的颗粒。可选地，所述包覆材料为GeAs可选地，所述被包覆材料为多晶Si、CdTe、CdS。可选地，所述颗粒的直径为lOO-lOOOnm。本专利技术还提出了一种太阳能电池，包括上述的半导体包覆材料形成的η型半导体层和P型半导体层，以及分别同所述η型半导体层和ρ型半导体层电连接的第一电极和第二电极。本专利技术又提出了一种半导体包覆材料的制造方法，包括提供包覆材料和被包覆材料，所述包覆材料具有与被包覆材料不同的半导体材料；将被包覆材料进行颗粒化，以形成基本为圆形的颗粒；以及包覆材料包覆住被包覆材料的颗粒，形成半导体包覆材料。可选地，所述包覆材料包覆住被包覆材料的颗粒的步骤包括利用化学溶液将包覆材料转变为液体，并将包覆材料的液体析出；将被包覆颗粒置于包覆材料的液体中，以使包覆材料沉积在被包覆材料颗粒的表面，并通过烧结形成半导体包覆材料。可选地，将包覆材料加热转变为气体；将低温的被包覆颗粒吹送过包覆材料的气体，以使包覆材料的气体结晶在被包覆材料的颗粒上，并通过烧结形成半导体包覆材料。可选地，所述包覆材料为GeAS。可选地，所述被包覆材料为Si、CdTe、CdS。可选地，所述被包覆材料的颗粒的直径为lOO-lOOOnm。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点本专利技术实施例的半导体包覆材料及其制造方法、太阳能电池，利用包覆材料将被包覆材料复合，由于包覆材料和被包覆材料具有不同的半导体材料，当太阳光照射时，包覆材料吸收部分频率的太阳光，同时被包覆材料还能吸收另一些频率的太阳光，而且被包覆材料为颗粒，具有大的比表面积，从而提高太阳能电池的效率。此外，被包覆材料可以选择价格较低的材料，从而降低成本。附图说明通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1为根据本专利技术实施例的半导体包覆材料的示意图；图2为根据本专利技术实施例的太阳能电池的结构示意图；图3为根据本专利技术实施例的半导体包覆材料制造方法流程图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。为了提高太阳能电池的效率，本专利技术提出了一种半导体包覆材料，通过包覆材料4将被包覆材料复合，来提高半导体包覆材料的对太阳光的吸收，进而，提高太阳能电池的效率。如图1所示，该半导体包覆材料包括包覆材料100和被包覆材料200，所述包覆材料100具有与被包覆材料200不同的半导体材料，被包覆材料200为基本为圆形的颗粒。其中，所述被包覆材料可以为纳米级或微米级的基本为圆形的颗粒，所述颗粒的直径可以为Inm-lOOum，在一些实施例中，所述颗粒的直径可以为10nm_1000nm。需要说明的是，在本专利技术中，所述颗粒的形状基本为圆形，是指所述颗粒的圆心到表面各点的距离不是严格的相等，所述颗粒的表面可以有凸凹或者局部的形变，也可以是圆形颗粒经过挤压变形后的形状，例如椭圆或其他类似圆形的形状。在一个实施例中，所述包覆材料可以为III-V族化合物，例如GaAs，被包覆材料可以为多晶Si，所述被包覆颗粒的直径可以为Inm-lOOum，优选地，可以为lOnm-lOOOnm。在此实施例中，GaAs可以吸收较多频率的太阳光，具有较好的吸收率，此外，多晶Si被包覆住， 具有更好的稳定性，还可以进一步吸收其他频率的太阳光，从而提高吸收率，被包覆材料的多晶Si为基本圆形的颗粒，具有大的比表面积，提高吸收率，而且，多晶Si的价格较GeAs 更低，从而降低了成本。在另一个实施例中，所述包覆材料可以为III-V族化合物，例如GaAs等，被包覆材料可以为多晶CdTe或CdS，所述被包覆颗粒的直径可以为Inm-lOOum，优选地，可以为 lOnm-lOOOnm。在此实施例中，GaAs可以吸收较多频率的太阳光，具有较好的吸收率，而 CdTe或CdS为有毒材料，对环境有危害，将其包覆住，可以有效减小其毒性的危害，并可以进一步吸收其他频率的太阳光，从而提高吸收率，被包覆材料为基本圆形的颗粒，具有大的比表面积，提高吸收率，而且，CdTe或CdS的价格较GeAs更低，从而降低了成本。在其他实施例中，所述包覆材料和被包覆材料还可以为其他合适的半导体材料。在本专利技术中，利用包覆材料将被包覆材料复合，由于包覆材料和被包覆材料具有不同的半导体材料，当太阳光照射时，包覆材料吸收部分频率的太阳光，同时被包覆材料还能吸收另一些频率的太阳光，而且被包覆材料为颗粒，具有大的比表面积，从而提高太阳能电池的效率。以上对半导体包覆材料进行了详细的描述，此外，本专利技术还提供了由上述材料形成的太阳能电池，如图2所示，该太阳能电池包括η型半导体层310和ρ型半导体层320，以及分别同所述η型半导体层31本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体包覆材料，其特征在于，包括：包覆材料和被包覆材料，所述包覆材料具有与被包覆材料不同的半导体材料，被包覆材料为基本为圆形的颗粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：席君杰，席天宇，席天岳，
申请(专利权)人：席君杰，
类型：发明
国别省市：11