[发明专利]薄膜半导体光生伏打装置

权利要求书

1.一种光生伏打装置，其包括：

基本透明的基材，其包括第一和第二主表面，以及多个侧表面；

薄膜半导体层，其具有第一和第二主表面，所述半导体层与所述基材的第一主表面连接，包括第一和第二主表面，该半导体层中具有至少一个光敏性p-n结；以及

光导向功能元件，其可以进行操作，使得入射光以波导模式传播通过所述基材进入半导体层，使得所述光在所述半导体层的第一和第二主表面之间反射多次，多次照射在p-n结上。

2.如权利要求1所述的光生伏打装置，其特征在于，所述光导向功能元件可以进行操作，使得入射光以波导模式传播通过装置的至少一个复合结构，所述复合结构包括所述基材和所述半导体层。

3.如权利要求1所述的光生伏打装置，其特征在于，所述半导体层的厚度约小于2微米。

4.如权利要求1所述的光生伏打装置，其特征在于，所述基本透明的基材由玻璃、玻璃陶瓷和聚合物中的至少一种形成。

5.如权利要求1所述的光生伏打装置，其特征在于，还包括：

另外的薄膜半导体层，该另外的薄膜半导体层与基材的第二主表面连接，其中包含至少一个光敏性p-n结，

其中，所述光导向功能元件可以进行操作，使得入射光以波导模式传播通过基材进入所述另外的半导体层，多次照射在其p-n结上。

6.如权利要求1所述的光生伏打装置，其特征在于，所述光生伏打装置进一步包括光收集装置，该光收集装置可以进行操作，将太阳光导向基材的多个侧表面中的一个，使得太阳光能够以波导模式耦合入基材中然后进入半导体层中。

7.如权利要求6所述的光生伏打装置，其特征在于，所述光收集装置是太阳光集中器，其聚焦轴朝向所述基材的多个侧表面之一。

8.如权利要求6所述的光生伏打装置，其特征在于，所述光收集装置是所述基材的多个侧表面之一的凸边特征。

9.如权利要求1所述的光生伏打装置，其特征在于，所述光生伏打装置还包括至少一个光转向元件，该元件设置在与基材的多个侧表面中的至少一个紧邻的位置，所述至少一个光转向元件可以进行操作，使得已经以波导模式在半导体层的第一和第二主表面之间反射了多次的光射向所述至少一个侧表面，以使得光以波导模式在半导体层的第一和第二主表面之间反转和反射多次，以更多次地照射在所述p-n结上。

10.如权利要求9所述的光生伏打装置，其特征在于，所述光转向元件是形成在所述至少一个侧表面上的以下至少一种结构：棱镜结构，透镜结构，反射器结构，散射表面结构以及衍射表面结构。

11.一种光生伏打装置，其包括：

基本透明的第一基材，其包括第一和第二主表面，以及多个侧表面；

第一薄膜半导体层，该第一薄膜半导体层与所述第一基材的第一主表面连接，其中包含至少一个光敏性p-n结；

基本透明的第二基材，其包括第一和第二主表面，以及多个侧表面；

第二薄膜半导体层，该第二薄膜半导体层与所述第二基材的第一主表面连接，其中包含至少一个光敏性p-n结；

所述第一和第二薄膜半导体层以彼此相对的方式设置，相互隔开，在其间形成间隙，以及

至少一个光导向功能元件，该功能元件可以进行操作，使得入射光以相应的波导模式传播通过相应的第一和第二基材并进入相应的第一和第二半导体层，使得光在其第一和第二主表面之间反射多次，多次照射在相应的p-n结上。

12.如权利要求11所述的光生伏打装置，其特征在于，所述光导向功能元件可以进行操作，使得入射光以波导模式传播通过装置的至少一个复合结构，所述至少一个复合结构包括以下的至少一种：(i)第一基材和第一半导体层；(ii)第二基材和第二半导体层；(iii)间隙和第一半导体层；(iv)间隙和第二半导体层；(v)间隙以及第一和第二半导体层；以及(vi)上述情况的组合。

13.如权利要求11所述的光生伏打装置，其特征在于，所述间隙约为0.1-0.7mm。