System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种中间带太阳能电池及其制作方法和光伏组件技术_技高网

一种中间带太阳能电池及其制作方法和光伏组件技术

技术编号:42924451 阅读:13 留言:0更新日期:2024-10-11 15:50
本发明专利技术属于光伏技术领域,提供了一种中间带太阳能电池及其制作方法和光伏组件。中间带太阳能电池包括:N型半导体层;活性层,所述活性层设置于所述N型半导体层在厚度方向上的一侧,在所述活性层中填充有量子点结构;金属纳米反射结构,所述金属纳米反射结构为层级结构,所述金属纳米反射结构设置于所述N型半导体层在厚度方向上的另一侧。本发明专利技术中的中间带太阳能电池通过金属纳米反射结构进行共振增强太阳能电池中量子点结构对于光子的吸收,增强了中间带太阳能电池的活性层中量子点结构的光子吸收作用,避免了量子点尺寸效应造成的影响,达到了提高中间带太阳能电池的转换效率的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光伏,尤其涉及一种中间带太阳能电池及其制作方法和光伏组件


技术介绍

1、中间带太阳能电池(intermediate band solar cell, ibsc)是一种新型的太阳能电池,它通过引入一个或多个中间带(ib)来提高能量转换效率。传统的太阳能电池只能吸收并利用光谱中能量大于材料带隙的光子,而中间带太阳能电池通过引入一个位于导带和价带之间的中间能带,使得它可以吸收和利用低能量光子,从而提高整体光电转换效率。

2、中间带太阳电池因其在单日照条件下理论能量转换效率高达46.8%,而备受关注。中间带太阳电池技术有望突破晶硅和钙钛矿等传统太阳电池材料的限制,成为未来太阳电池发展的重要技术路线。特别是利用量子点(qd)阵列形成的中间带方法,引起了广泛的研究兴趣。然而,因为中间带太阳电池的量子点的尺寸较小,导致其对光的吸收能力有限,从而限制了中间带太阳电池转换效率的提升。

3、因此,现有技术还有待提高和发展。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种中间带太阳能电池和光伏发电系统,旨在因为现有的中间带太阳电池的量子点对光的吸收能力有限,从而限制了中间带太阳电池转换效率的提升的技术问题。

2、本专利技术实施例是这样实现的,本专利技术提供了一种中间带太阳能电池及其制作方法和光伏组件。中间带太阳能电池包括:n型半导体层;活性层,所述活性层设置于所述n型半导体层在厚度方向上的一侧,在所述活性层中填充有量子点结构;金属纳米反射结构,所述金属纳米反射结构为层级结构,所述金属纳米反射结构设置于所述n型半导体层在厚度方向上的另一侧。

3、更进一步地,中间带太阳能电池还包括设置在所述金属纳米反射结构内的多个纳米光栅,各个所述纳米光栅的一端与所述n型半导体层表面接触连接。

4、更进一步地,所述金属纳米反射结构为由贵金属材质制成的金属纳米反射结构;其中,所述贵金属材质包括:金、银、钌、铑、钯、锇、铱或铂中的一种。

5、更进一步地,所述金属纳米反射结构为反射镜、反射膜或反射片。

6、更进一步地,各个所述纳米光栅为tio2纳米光栅。

7、更进一步地,各个所述纳米光栅周期性设置在所述n型半导体层表面。

8、更进一步地,所述量子点结构包括:多个ingaas量子点和/或多个inas量子点。

9、本专利技术实施例还提供了一种中间带太阳能电池的制造方法,所述中间带太阳能电池的制造方法包括步骤:通过衬底制作形成活性层;在活性层中填充入量子点结构;在活性层上依次注入离子形成p型半导体层和n型半导体层;在p型半导体层上形成透明导电层;在n型半导体层在厚度方向上的另一侧设置金属纳米反射结构;在透明导电层上设置金属电极栅线。

10、更进一步地,所述中间带太阳能电池的制造方法还包括步骤:在n型半导体层在厚度方向上的另一侧印刷多个纳米光栅,各个纳米光栅的一端与n型半导体层表面接触连接;其中,各个纳米光栅为周期性设置在n型半导体层表面的纳米光栅。

11、本专利技术实施例还提供了一种光伏组件,所述光伏组件包括如上述所述的中间带太阳能电池。

12、本专利技术实施例提供的一种中间带太阳能电池及其制作方法和光伏组件,由于在中间带太阳能电池中设置有金属纳米反射结构,通过金属纳米反射结构进行共振增强太阳能电池中量子点结构对于光子的吸收,增强了中间带太阳能电池的活性层中量子点结构的光子吸收作用,避免了量子点尺寸效应造成的影响,达到了提高中间带太阳能电池的转换效率的效果;并且金属纳米反射结构在反射光子增强光吸收同时还能够将产生的电子传导出去,不需要额外设置电极,达到了简化了中间带太阳能电池结构的效果。

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【技术保护点】

1.一种中间带太阳能电池,其特征在于,包括:N型半导体层;

2.根据权利要求1所述的中间带太阳能电池,其特征在于,还包括设置在所述金属纳米反射结构内的多个纳米光栅,各个所述纳米光栅的一端与所述N型半导体层表面接触连接。

3.根据权利要求1所述的中间带太阳能电池,其特征在于,所述金属纳米反射结构为由贵金属材质制成的金属纳米反射结构;

4.根据权利要求1所述的中间带太阳能电池,其特征在于,所述金属纳米反射结构为反射镜、反射膜或反射片。

5.根据权利要求2所述的中间带太阳能电池,其特征在于,各个所述纳米光栅为TiO2纳米光栅。

6.根据权利要求5所述的中间带太阳能电池,其特征在于,各个所述纳米光栅周期性设置在所述N型半导体层表面。

7.根据权利要求1所述的中间带太阳能电池,其特征在于,所述量子点结构包括:多个InGaAs量子点和/或多个InAs量子点。

8.一种中间带太阳能电池的制造方法,其特征在于,所述中间带太阳能电池的制造方法包括步骤:

9.根据权利要求8所述的中间带太阳能电池的制造方法,其特征在于,所述中间带太阳能电池的制造方法还包括步骤:

10.一种光伏组件,其特征在于,包括如权利要求1至7任一项所述的中间带太阳能电池。

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【技术特征摘要】

1.一种中间带太阳能电池,其特征在于,包括:n型半导体层;

2.根据权利要求1所述的中间带太阳能电池,其特征在于,还包括设置在所述金属纳米反射结构内的多个纳米光栅,各个所述纳米光栅的一端与所述n型半导体层表面接触连接。

3.根据权利要求1所述的中间带太阳能电池,其特征在于,所述金属纳米反射结构为由贵金属材质制成的金属纳米反射结构;

4.根据权利要求1所述的中间带太阳能电池,其特征在于,所述金属纳米反射结构为反射镜、反射膜或反射片。

5.根据权利要求2所述的中间带太阳能电池,其特征在于,各个所述纳米光栅为tio2纳米光栅。...

【专利技术属性】
技术研发人员:王志豪陈刚
申请(专利权)人:天津爱旭太阳能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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