[發明專利]太陽能向電能轉化的裝置

有效

• 申請號: 200980113680.5
• 申請日: 2009-04-16
• 公開（公告）號: CN102027556A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: H·米格斯;S·克洛德雷羅
• 申請（專利權）人: NLAB太陽能股份公司
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李帆

1.制備太陽能向電能轉化裝置的方法，其特征在于：

a)在透明導電襯底上沉積納米晶半導體化合物層；

b)在液體介質中制備納米顆粒的懸浮液；

c)在該半導體層上沉積具有光子晶體性能的多孔性多層，從而形成厚度受控的交替納米顆粒層的結構，以便獲得跨多層的折射率的周期性或準周期性空間調制；

d)將該結構加熱至100℃-550℃的溫度；

e)通過將該結構浸入染料溶液中用染料敏化該結構；

f)制備對電極；

g)將電極和對電極密封，從而形成電池，用可以為液態或固態的導電性電解質浸滲它們之間的空間。

2.根據權利要求1的制備太陽能向電能轉化裝置的方法，其特征在于步驟e)和g)用步驟：

e’)用導電性聚合物浸滲該結構，和

g’)將電極和對電極密封，從而形成電池進行替換。

3.根據權利要求1或2的方法，其特征在于太陽能向電能轉換裝置是染料敏化太陽能電池。

4.制備太陽能向電能轉化裝置的方法，所述裝置為混合太陽能電池，其特征在于：

A)在透明導電襯底上沉積納米晶半導體化合物層；

B)在液體介質中制備不同的納米顆粒懸浮液；

C)在該半導體層上沉積具有高孔隙度和光子晶體性能的多層，從而形成厚度受控的交替納米顆粒層的結構，以便獲得跨多層的折射率的周期性或準周期性空間調制；

D)將該結構加熱至100℃-550℃的溫度；

E)用導電聚合物浸滲該結構；

F)制備對電極；

G)將電極和對電極密封，從而形成電池。

5.制備太陽能向電能轉化裝置的方法，所述裝置為聚合物太陽能電池，且其特征在于：

A′)在透明導電襯底上沉積空穴導電聚合物化合物層；

B′)在之前的沉積層上沉積導電聚合物化合物或聚合物-富勒烯摻合化合物的層；

C′)在液體介質中制備不同的納米顆粒懸浮液；

D′)在步驟(b)所沉積的聚合物或聚合物-富勒烯摻合層上沉積具有高孔隙度和光子晶體性能的多層，從而形成厚度受控的交替納米顆粒層的結構，以便獲得跨多層的折射率的周期性或準周期性空間調制；

E′)用與(b)中所用的相同聚合物或聚合物富勒烯摻合物浸滲納米顆粒基多層；

F′)制備對電極，該對電極與(b)中所用的聚合物或聚合物富勒烯摻合物電接觸，密封該電池。

6.根據權利要求1、2、3、4或5的制備太陽能向電能轉化裝置的方法，其特征在于所用的不同納米顆粒懸浮液呈現不同的組成或相似的組成但不同的顆粒尺寸或團聚狀態。

7.根據權利要求1、2、3、4、5或6的制備太陽能向電能轉化裝置的方法，其特征在于納米顆粒懸浮液是選自任何下面所列的化合物的懸浮液，要么以其非晶態要么以其結晶態形式：SiO₂、TiO₂、SnO₂、ZnO、Nb₂O₅、CeO₂、Fe₂O₃、Fe₃O₄、V₂O₅、Cr₂O₃、HfO₂、MnO₂、Mn₂O₃、Co₃O₄、NiO、Al₂O₃、In₂O₃、SnO₂、CdS、CdSe、ZnS、ZnSe、Ni、Co、Fe、Ag、Au、Se、Si和Ge。

8.根據前述任一權利要求所述的制備太陽能向電能轉化裝置的方法，其特征在于多層為沉積的串列多孔性多層結構，該多層結構在半導體層上在較大波長范圍具有光子晶體性能，因而形成厚度受控的交替納米顆粒層的結構，以便獲得具有不同周期性的折射率的區域。

9.根據前述任一權利要求所述的制備太陽能向電能轉化裝置的方法，其特征在于多層通過刮涂、浸涂、旋涂、Langmuir-Blodgett技術或噴墨打印沉積。