[發(fā)明專利]一種天線太陽(yáng)能電池及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710304104.1
• 申請(qǐng)日: 2007-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101211991A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高杰
• 主分類號(hào): H01L31/04
• 分類號(hào): H01L31/04;H01L31/042;H01L31/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種天線太陽(yáng)能電池，主要包括基底和光電轉(zhuǎn)化層，其特征在于所述基底由表面與二氧化硅薄膜的附著力為1×10³N/cm²以上的非導(dǎo)電材料構(gòu)成；所述光電轉(zhuǎn)化層排布在基底上表面，主要由電池單元陣列、主電極以及填充其間的二氧化硅構(gòu)成，電池單元陣列的正負(fù)電極分別與正負(fù)主電極相連，并且外接與正負(fù)輔助電極相連，正負(fù)輔助電極分別外接與正負(fù)主電極相連；所述電池單元陣列是由電池單元組成的并聯(lián)陣列串聯(lián)后再并聯(lián)而成，其中電池單元是由單個(gè)寬頻接收天線和與其相鄰的次級(jí)電極以及將次級(jí)電極與寬頻接收天線相連的橋式整流電路構(gòu)成，所述橋式整流電路由MIM二極管組成，MIM二極管直接連在天線輸出端上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線太陽(yáng)能電池，其特征在于所述基底為硅片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線太陽(yáng)能電池，其特征在于所述寬頻接收天線是領(lǐng)結(jié)形天線，其領(lǐng)結(jié)片材料為金屬C，領(lǐng)結(jié)角為60°～120°，單個(gè)領(lǐng)結(jié)片長(zhǎng)度150～500nm，兩個(gè)領(lǐng)結(jié)片尖端之間的相對(duì)距離為10～30nm，領(lǐng)結(jié)形天線的厚度為50～150nm；所述次級(jí)電極為排布在領(lǐng)結(jié)型天線上下兩側(cè)的金屬條，次級(jí)電極延伸方向與領(lǐng)結(jié)型天線兩個(gè)領(lǐng)結(jié)片尖端連線方向相一致；所述次級(jí)電極的金屬條寬度為20～100nm，厚度與所述領(lǐng)結(jié)型天線厚度相同；領(lǐng)結(jié)形天線與相鄰次級(jí)電極圍成的區(qū)域內(nèi)由次級(jí)電極金屬條向空白處延伸填充，次級(jí)電極邊緣與領(lǐng)結(jié)片邊緣之間留有間隙，間隙寬度為14～50nm；所述次級(jí)電極材料同領(lǐng)結(jié)片材料一致；

所述領(lǐng)結(jié)形天線的每個(gè)領(lǐng)結(jié)片尖端與相鄰兩側(cè)的次級(jí)電極之間分別接有MIM二極管，MIM二極管絕緣層厚度小于等于5nm，二極管金屬層與絕緣層的接觸面積為36～400nm²。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線太陽(yáng)能電池，其特征在于所述領(lǐng)結(jié)形天線領(lǐng)結(jié)角為80°～100°，單個(gè)領(lǐng)結(jié)片長(zhǎng)度200～300nm，兩個(gè)領(lǐng)結(jié)片尖端之間的相對(duì)距離為15～25nm；領(lǐng)結(jié)形天線的厚度為80～100nm；所述次級(jí)電極金屬條的寬度為30～60nm，所述次級(jí)電極邊緣與領(lǐng)結(jié)片邊緣之間的間隙寬度為20～30nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線太陽(yáng)能電池，其特征在于所述領(lǐng)結(jié)形天線的領(lǐng)結(jié)片上表面生長(zhǎng)有一層絕緣層薄膜，優(yōu)選為二氧化硅；絕緣層厚度不超過(guò)5nm，優(yōu)選為0.5～4nm；每個(gè)領(lǐng)結(jié)片的尖端分別與兩側(cè)的次級(jí)電極之間橋搭有窄金屬條，所述窄金屬條橋搭在次級(jí)電極金屬上表面和天線領(lǐng)結(jié)片絕緣層的上表面，窄金屬條與天線領(lǐng)結(jié)片絕緣層的搭接部分面積為36-400nm²，優(yōu)選為250～260nm²；窄金屬條的寬度為6～43nm，優(yōu)選為10～20nm；窄金屬條厚度為20～100nm，優(yōu)選為30～50nm；所述電池單元中領(lǐng)結(jié)形天線的領(lǐng)結(jié)片尖端與兩側(cè)相鄰的次級(jí)電極之間共橋搭有四個(gè)所述窄金屬條，同一次級(jí)電極一側(cè)的窄金屬條材料相同，但同一電池單元不同次級(jí)電極連接的窄金屬條材料不同，分別為金屬A和金屬B；所述的金屬A、B、C滿足如下條件：①電阻率均小于等于1×10^-7Ω·m；②三種金屬材料的功函數(shù)關(guān)系符合f(A)＞f(C)＞f(B)或者f(B)＞f(C)＞f(A)的條件。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線太陽(yáng)能電池，其特征在于所述電池單元陣列由如下方式構(gòu)成：先由若干個(gè)所述電池單元按照其次級(jí)電極延伸方向排布，并將相鄰電池單元的同側(cè)次級(jí)電極連通，構(gòu)成電池單元的并聯(lián)陣列，電池單元并聯(lián)陣列中，兩個(gè)相鄰電池單元之間的間距為10～500nm，優(yōu)選為30～100nm；將以上所述的若干個(gè)電池單元的并聯(lián)陣列通過(guò)相鄰陣列共享一條次級(jí)電極的方式按照垂直于次級(jí)電極延伸方向排布而構(gòu)成一個(gè)串聯(lián)陣列；再將以上所述若干串聯(lián)陣列在主電極之間按照主電極延伸的方向排布并聯(lián)后構(gòu)成整個(gè)電池單元陣列；串聯(lián)陣列最外側(cè)的兩個(gè)次級(jí)電極同時(shí)也分別是該串聯(lián)陣列的正、負(fù)電極，其中串聯(lián)陣列正電極一端與正主電極相連，串聯(lián)陣列負(fù)電極一端與負(fù)主電極相連，電池串聯(lián)陣列中的其他次級(jí)電極都不與主電極相連；所述串聯(lián)陣列的正、負(fù)電極，其不與主電極相連的一端分別外接與正、負(fù)輔助電極相連。