基于碳纳米管的太阳能电池及形成其的设备制造技术

本实用新型专利技术涉及基于碳纳米管的太阳能电池及形成其的设备。太阳能电池中设有碳纳米管(CNT)，这些碳纳米管用于：界定太阳能电池的微米/次微米几何尺寸；及/或做为电荷传输体，以有效地从吸收层移除电荷载流子以减少吸收层中的电子空穴复合速率。太阳能电池可包含：基材；多个在该基材的该表面上的金属催化剂的区域；多个碳纳米管束状物，形成于该多个金属催化剂的区域上，每一束状物包括大略垂直于该基材的该表面而呈对准的碳纳米管；以及光活性太阳能电池层，形成于这些碳纳米管束状物及该基材的暴露表面上，其中该光活性太阳能电池层在这些碳纳米管束状物上及该基材的该暴露表面上为连续的。光活性太阳能电池层可包含非晶硅p/i/n薄膜；然而，本实用新型专利技术的概念亦可应用至具有微晶硅、SiGe、碳掺杂微晶硅、CIS、CIGS、CISSe以及各种p型二六族二元化合物以及三元与四元化合物的吸收层的太阳能电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术大体上关于太阳能电池，更具体而言，是关于包含碳纳米管的太阳能电池。
技术介绍
太阳能电池包含吸收层，在此处，光子被吸收并且产生电子空穴对。平面薄膜太阳 能电池的吸收层需要厚得足以使多数入射的光子被捕捉，但不至于厚得让所有由光子吸收而产生的电荷载流子在他们抵达太阳能电池电极且产生光电流之前要么复合要么被捕集。该结果在该二个相对效应之间难以具有折衷方案，且此类电池的效能无法最佳化。吸收层可包含以下材料，诸如硅(微晶硅及非晶硅)、其他硅基材料(诸如SiGe及碳掺杂微晶硅)、铜铟硒(CIS)、铜铟镓硒(CIGS)、Cu(In, Ga) (S，Se) 2 (CISSe)及各种二六族二元化合物及三元化合物。然而吸收层经常是具有严重影响太阳能装置效能的复合位置密度的缺陷材料。需要减少电子空穴对的复合(在此亦指电荷载流子的衰减)以提供更有效能的太阳能电池。再者，对非晶硅太阳能电池而言，存在一种额外的问题,称作Staebler-Wronski效应，这个效应是在一段时间内性能的退化，且该退化对于愈厚的非晶硅膜而言会愈大。例如，300nm的非晶硅膜可于电池效能中产生10-12%的光诱导退化，更甚者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.10 US 61/185,928;2010.02.11 US 61/303,617书涵盖此变更与修改。随后的权利要求书借定本实用新型。权利要求1.一种太阳能电池，包含 基材； 在该基材的表面上的多个金属催化剂的区域； 多个碳纳米管束状物，形成于多个金属催化剂的区域上，每一束状物包括多个大略垂直于该基材的表面而对准的碳纳米管；以及 第一光活性太阳能电池层，形成于这些碳纳米管束状物上及该基材的暴露表面上，其中该第一光活性太阳能电池层在这些碳纳米管束状物上及该基材的暴露表面上是连续的。2.如权利要求1所述的太阳能电池，其中每一个束状物是由选择性地沉积在每个这些碳纳米管上的材料来强化的，该第一光活性太阳能电池层是形成于该多个经强化的碳纳米管束状物上。3.如权利要求2所述的太阳能电池，其中所述材料是电沉积的金属。4.如权利要求2所述的太阳能电池，其中所述材料是从气相中催化地沉积的。5.如权利要求1所述的太阳能电池，其中该基材包括位于该基材的表面处的导电层。6.如权利要求1所述的太阳能电池，进一步包含 导电层，位于该基材的表面上，该导电层与该多个碳纳米管束状物电连接在一起。7.如权利要求1所述的太阳能电池，其中该光活性太阳能电池层与这些碳纳米管束状物共形。8.如权利要求1所述的太阳能电池，其中该第一光活性太阳能电池层包括P型、本征型、及η型的非晶硅的薄膜。9.如权利要求1所述的太阳能电池，其中该第一光活性太阳能电池层包括P型、本征型、及η型的微晶硅的薄膜。10.如权利要求1所述的太阳能电池，其中该第一光活性太阳能电池层包括选自硒化铜铟，硒化铜铟镓...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·那拉玛苏，C·盖伊，V·L·普施帕拉吉，K·K·辛格，R·J·维瑟，M·A·孚德，R·霍夫曼，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：
国别省市：