[发明专利]四端子多结薄膜光伏装置和方法

权利要求书

1.一种多结光伏电池装置，包括：

下电池，包括：

下玻璃基板材料；

由反射材料制成的下电极层，覆盖玻璃材料；

下吸收剂层，覆盖所述下电极层，所述吸收剂层由具有在Eg＝0.7eV至1eV范围内的带隙能量的半导体材料制成；

下窗口层，覆盖所述下吸收剂层；

下透明导电氧化物层，覆盖所述下窗口层；

上电池，可操作性地连接至所述下电池，所述上电池包括：

p+型透明导体层，覆盖所述下透明导电氧化物层，所述p+型透明导体层通过穿过在至少从约700纳米至约630纳米波长范围内的电磁辐射并过滤在从约490纳米至约450纳米波长范围内的电磁辐射来表征；

上p型吸收剂层，覆盖所述p+型透明导体层，所述p型导体层由具有在Eg＝1.6eV至1.9eV范围内的带隙能量的半导体材料制成；

上n型窗口层，覆盖所述上p型吸收剂层；

上透明导电氧化物层，覆盖所述上n型窗口层；以及

上玻璃材料，覆盖所述上透明导电氧化物层。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述下吸收剂层由选自Cu₂SnS₃、FeS₂、或CuInSe₂中的半导体材料制成。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述下吸收剂层包括在从约第一确定量至第二确定量的范围内的厚度。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述下电极层、所述下透明导体层、所述p+型透明导体层、以及所述上透明导电氧化物层分别是第一电极、第二电极、第三电极、以及第四电极。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述下电池被构造成吸收在红色波长范围内的电磁辐射。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述下玻璃基板材料选自光学玻璃。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述下电极层由选自铝、银、金、或钼中的材料制成。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述下窗口层由选自n-型材料中的材料制成。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述下透明导电氧化物层选自透明铟氧化物。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述p+型透明导体层选自含锌的物质。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述p+型透明导体层包括ZnTe物质。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述p+型透明导体层掺杂有选自Cu、Cr、Mg、O、Al、或N中的至少一种或多种物质。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述p+型透明导体层被表征成选择性地允许红光通过并滤出具有在从约400纳米至约450纳米范围内波长的蓝光。

14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述p+型透明导体层通过在Eg＝1.6eV至1.9eV范围内的带隙能量表征。

15.根据权利要求1所述的装置，其中，所述上p型吸收剂层选自CuInS₂、Cu(In，Al)S₂、或Cu(In，Ga)S₂。

16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述上n型窗口层选自硫化镉(CdS)、硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)、氧化锌(ZnO)、或锌镁氧化物(ZnMgO)。

17.根据权利要求1所述的装置，其中，所述上透明导电氧化物层选自In₂O₃:Sn(ITO)、ZnO:Al(AZO)、或SnO₂:F(TFO)。

18.根据权利要求1所述的装置，其中，所述上玻璃材料选自透明玻璃。

19.一种用于使用多结光伏电池的方法，所述方法包括：

使太阳光照射通过可操作性地连接至下电池的上电池，所述上电池包括覆盖下透明导电氧化物层的p+型透明导体层；

选择性地使来自太阳光的在至少从约700纳米至约630纳米波长范围内的电磁辐射穿过所述p+型透明导体层，并且通过所述p+型透明导体层过滤在从约490纳米至约450纳米波长范围内的电磁辐射。