[發(fā)明專利]太陽能向電能轉(zhuǎn)化的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980113680.5
• 申請日: 2009-04-16
• 公開（公告）號: CN102027556A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H·米格斯;S·克洛德雷羅
• 申請（專利權(quán)）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(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 李帆

1.制備太陽能向電能轉(zhuǎn)化裝置的方法，其特征在于：

a)在透明導(dǎo)電襯底上沉積納米晶半導(dǎo)體化合物層；

b)在液體介質(zhì)中制備納米顆粒的懸浮液；

c)在該半導(dǎo)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(jié)構(gòu)，以便獲得跨多層的折射率的周期性或準(zhǔn)周期性空間調(diào)制；

d)將該結(jié)構(gòu)加熱至100℃-550℃的溫度；

e)通過將該結(jié)構(gòu)浸入染料溶液中用染料敏化該結(jié)構(gòu)；

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(tài)或固態(tài)的導(dǎo)電性電解質(zhì)浸滲它們之間的空間。

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

e’)用導(dǎo)電性聚合物浸滲該結(jié)構(gòu)，和

g’)將電極和對電極密封，從而形成電池進(jìn)行替換。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于太陽能向電能轉(zhuǎn)換裝置是染料敏化太陽能電池。

4.制備太陽能向電能轉(zhuǎn)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(dǎo)電襯底上沉積納米晶半導(dǎo)體化合物層；

B)在液體介質(zhì)中制備不同的納米顆粒懸浮液；

C)在該半導(dǎo)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(jié)構(gòu)，以便獲得跨多層的折射率的周期性或準(zhǔn)周期性空間調(diào)制；

D)將該結(jié)構(gòu)加熱至100℃-550℃的溫度；

E)用導(dǎo)電聚合物浸滲該結(jié)構(gòu)；

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(zhuǎn)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(dǎo)電襯底上沉積空穴導(dǎo)電聚合物化合物層；

B′)在之前的沉積層上沉積導(dǎo)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(zhì)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(jié)構(gòu)，以便獲得跨多層的折射率的周期性或準(zhǔn)周期性空間調(diào)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(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5的制備太陽能向電能轉(zhuǎn)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(xiàn)不同的組成或相似的組成但不同的顆粒尺寸或團(tuán)聚狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6的制備太陽能向電能轉(zhuǎn)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(tài)要么以其結(jié)晶態(tài)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(jù)前述任一權(quán)利要求所述的制備太陽能向電能轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)在半導(dǎo)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(jié)構(gòu)，以便獲得具有不同周期性的折射率的區(qū)域。

9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的制備太陽能向電能轉(zhuǎn)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(shù)或噴墨打印沉積。