[发明专利]活性区域带有具有能量阱的纳米结构的太阳能电池

权利要求书

1、一种太阳能电池，其包含：

活性区域，其中所述活性区域包含由以下形成的多个纳米结构：

III-V化合物半导体；及

带隙改变元素，其并入到所述化合物半导体中；

其中所述带隙改变元素的浓度是不均匀的，从而在所述纳米结构中的每一者 中产生多个段，其中所述段中的每一者具有带隙；

其中特定段的所述带隙由所述带隙改变元素的浓度建立；且

其中所述带隙改变元素的浓度在整个所述活性区域中是不均匀的，从而产生不同 能级的能量阱。

2、如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述太阳能电池具有容许电磁辐射进 入的窗口且其中较靠近所述窗口的能量阱具有比距所述窗口较远的能量阱高的带隙。

3、如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述太阳能电池具有容许电磁辐射进 入的窗口且其中能量阱的带隙沿远离所述窗口的方向从一个能量阱到另一个能量阱单 调减小。

4、如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述能量阱之间的阻挡层具有彼此大 约相同的带隙。

5、如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述能量阱之间的阻挡层具有渐变带 隙。

6、如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述太阳能电池具有容许电磁辐射进 入的窗口，且其中较靠近所述窗口的所述能量阱之间的阻挡层具有比距所述窗口较远 的阻挡层大的带隙。

7、如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述能量阱之间的阻挡层阻止载荷子 在所述能量阱之间迁移。

8、如权利要求1所述的太阳能电池，其中特定能量阱的宽度经配置以通过量子 限制效应影响所述特定能量阱的所述带隙。

9、如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述能量阱中的两者之间的特定阻挡 层的宽度经配置以控制所述两个能量阱之间的载荷子隧穿。

10、如权利要求1所述的太阳能电池，其中特定能量阱的宽度经配置以通过影响 因阱-阻挡层界面处的极化电荷所致的压电场效应来影响电子-空穴复合率。

11、如权利要求1所述的太阳能电池，其中特定能量阱经掺杂以通过影响因所述 特定能量阱与邻近阻挡层之间的界面处的极化电荷所致的压电场效应来影响电子-空 穴复合率。

12、如权利要求11所述的太阳能电池，其中邻近所述特定能量阱的特定能量阻 挡层经掺杂以通过影响因所述界面处的极化电荷所致的压电场效应来影响所述电子- 空穴复合率。

13、如权利要求1所述的太阳能电池，其中邻近特定能量阱的特定能量阻挡层经 掺杂以通过影响因所述特定能量阻挡层与所述特定能量阱之间的界面处的极化电荷所 致的压电场效应来影响电子-空穴复合率。

14、如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述带隙改变元素包含铟。

15、如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述带隙改变元素包含铝。

16、如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述带隙改变元素通过降低所述活性 区域的若干部分的带隙来产生所述能量阱。

17、如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述带隙改变元素增加所述能量阱之 间的若干阻挡层的带隙。

18、如权利要求1所述的太阳能电池，其中所述III-V化合物半导体包含氮化镓。

19、如权利要求1所述的太阳能电池，其包含如权利要求1中所说明的多个活性 区域。

20、如权利要求1所述的太阳能电池，其进一步包含经配置以将在穿过所述活性 区域时未被吸收的光子反射回到所述活性区域中的层。