[發(fā)明專利]基于納米線陣列的太陽能接收裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180066970.6
• 申請(qǐng)日: 2011-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN103348486B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞榮浚;穆尼布·沃貝爾;彼得·杜安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 立那工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/00
• 分類號(hào): H01L31/00
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11287
• 代理人: 李春秀

對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

此申請(qǐng)和美國專利申請(qǐng)?zhí)?2/204,686(授予美國專利號(hào)7,646,943)12/648,942,12/270,233,12/472,264,12/472,271,12/478,598,12/573,582,12/575,221,12/633,323,12/633,318,12/633,313,12/633,305,12/621,497,12/633,297,61/266,064,61/357,429,61/306,421,61/306,421,12/945,492,12/910,664,12/966,514,12/966,535,12/966,573,12/967,880和12/974,499相關(guān)，其中披露在此被全部內(nèi)容包含引用。

技術(shù)領(lǐng)域

背景技術(shù)

光伏設(shè)備，也稱為太陽能電池，是通過光伏效應(yīng)使太陽光的能量直接轉(zhuǎn)換成電能的一種固態(tài)設(shè)備。集合的太陽能電池用來制造太陽能電池組件，亦稱太陽能電池板。這些太陽能組件產(chǎn)生能量，即太陽能發(fā)電，是太陽能的一個(gè)例子。

光伏效應(yīng)是在光線照射后的一種材料中產(chǎn)生電壓(或相應(yīng)的電流)。雖然光伏效應(yīng)和光電效應(yīng)直接相關(guān)，這兩個(gè)過程是不同的并且應(yīng)加以區(qū)別。在光電效應(yīng)中，電子從接觸足夠能量的材料的表面被輻射彈出。光伏效應(yīng)是不同的，其生成的電子在材料內(nèi)部不同能量帶(即從價(jià)帶到導(dǎo)帶)之間傳遞，致使在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生電壓。

光伏發(fā)電是一種通過使用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能來產(chǎn)生電力的方法。光伏效應(yīng)是指光子－分組的太陽能－將電子激發(fā)到一個(gè)更高的能量狀態(tài)來發(fā)電。在較高的能量狀態(tài)，電子能夠擺脫其被半導(dǎo)體的單個(gè)原子束縛的正常的位置，成為電路中的電流的一部分。這些光子包含不同的能量數(shù)額，對(duì)應(yīng)太陽光譜中的不同波長。當(dāng)光子撞擊一個(gè)PV太陽能電池時(shí)，他們可能會(huì)被反射或吸收，或者他們可能會(huì)直接通過。被吸收的光子可以產(chǎn)生電力。術(shù)語光伏表示一個(gè)光電二極管的不加偏壓的操作模式，即通過該設(shè)備的電流完全是由于光能。幾乎所有的光伏設(shè)備都是某種類型的光電二極管。

傳統(tǒng)的太陽能電池往往在接收光的表面上有不透明電極。任何入射此類不透明電極的入射光被反射離開該太陽能電池或者被不透明電極吸收，從而不利于發(fā)電。因此，一個(gè)沒有這個(gè)缺點(diǎn)的光伏設(shè)備是有需求的。

發(fā)明內(nèi)容

此處所描述的一個(gè)具有將光能轉(zhuǎn)化為電能的操作性的光伏設(shè)備，包括一個(gè)基板，復(fù)數(shù)個(gè)基本垂直于基板的結(jié)構(gòu)，位于結(jié)構(gòu)之間的一個(gè)或多個(gè)凹槽，每個(gè)凹槽具有一個(gè)側(cè)壁和一個(gè)底壁，和位于每個(gè)凹槽底壁上的一個(gè)平面反射層，其中該結(jié)構(gòu)是一種單晶半導(dǎo)體材料；其中每個(gè)凹槽側(cè)壁沒有平面反射層；并且每個(gè)凹槽被一透明材料填充。不同于傳統(tǒng)的太陽能電池，入射到平面反射層的入射光沒有被浪費(fèi)，而是被反射到結(jié)構(gòu)上被吸收并轉(zhuǎn)換為電能。這種光伏設(shè)備也可以用來作為光電檢測器。

附圖說明

圖1A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)光伏設(shè)備的截面原理圖。

圖1B是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1A的光伏設(shè)備制造過程。

圖2A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)光伏設(shè)備的截面原理圖。

圖2B是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖2A的光伏設(shè)備制造過程。

圖3A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)光伏設(shè)備的截面原理圖。

圖3B是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖3A的光伏設(shè)備制造過程。

圖4A顯示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的打印涂布抗蝕劑層的方法。

圖4B顯示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的打印涂布抗蝕劑層的方法。

圖5顯示了光線集中在光伏設(shè)備的結(jié)構(gòu)上的示意圖。

圖6顯示了該光伏設(shè)備的一個(gè)示例俯視橫截面視圖。

圖7顯示了該光伏設(shè)備的一個(gè)示例透視圖。

圖8A-8C顯示了分別從圖1A,圖2A和圖3A的光伏設(shè)備引出電流的原理圖。

圖9顯示了該光伏設(shè)備的替代的條紋狀結(jié)構(gòu)的俯視視圖。

圖10顯示了該光伏設(shè)備的替代的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的俯視視圖。

圖11A和圖11B顯示了制造通孔的過程。

圖12A和圖12B顯示了示例通孔的俯視圖。

具體實(shí)施方式