[发明专利]效率增强的太阳能电池

说明书

技术领域

本发明一般性地涉及太阳能电池。更特别地，本公开内容涉及效率增强的太阳能电池及其制造方法。

背景技术

已经开发出多种多样用以将光转化为电的太阳能电池。已知的太阳能电池中，每种都具有一定的优点和缺点。持续需要提供备选的效率增强的太阳能电池，以及制造太阳能电池的方法。

发明内容

本公开内容一般性地涉及效率增强的太阳能电池及制造太阳能电池的方法。示例性的太阳能电池可包括基材(substrate)。可相对于基材连接纳米柱阵列(nano-pillar array)。在某些情况下，基材或一些插入层(intervening layer)(如果存在的话)可充当太阳能电池的第一电极。在纳米柱阵列上可设置活性层。该活性层可包括聚合物，但并不要求如此。在某些情形，该活性层可包括光活性材料和电子导体材料的互连网络(interconnected network)，例如聚3-己基噻吩(P3HT)和[6，6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)的互连网络。第二电极可电连接于活性层。

另一示例性太阳能电池可包括基材，其中相对于基材连接印迹层(imprintedlayer)。在一些情形，第一电极插入到基材和印迹层之间，但并不要求如此，例如当基材充当第一电极时。该印迹层可适用于接收来自太阳能电池的活性层的激子。在一些情形，该印迹层可包括聚酰亚胺、聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚(苯乙烯磺酸盐)(poly(3，4-ethylenedioxy-thiophene)poly(styrenesulfonate))(PEDOT:PSS)，或任何其它合适的材料。在一些情形，该印迹层可以被纳米柱阵列(nano-pillar array)进行纳米压印(nano-imprinted)，但是也设想了其它的图案。可在该印迹层上设置活性层，并且在一些情形，活性层可以插入到纳米柱阵列的柱之间。第二电极可电连接于该活性层。

制造太阳能电池的示例性方法可包括提供包括可压印层(imprintable layer)的基材。在一些情形，第一电极层可以插入到基材和可压印层之间，但并不是所有的实施方案都需要这样。该可压印层可适用于接收来自太阳能电池的活性层的激子。在一些情形，该可压印层可包括例如聚酰亚胺、聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)，或任何其它合适的材料。可提供包括适合于压印的限定图案的印模。在一些情形下，图案可包括纳米坑阵列(arrayof nano-pits)。印模可用于在可压印层上压印，以限定出在可压印层中的图案，例如纳米柱阵列图案。在印迹层上可设置活性层，并且在一些情形下所述活性层可插入到纳米柱阵列的柱之间。该活性层可包括聚合物，但并不要求如此。在一些情形，该活性层可包括光活性材料和电子导体材料的互连网络，例如聚3-己基噻吩(P3HT)和[6，6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)的互连网络。第二电极可提供在活性层上。

以上概述并不意在描述本发明的每个公开的实施方案或全部实施形式。下面的附图和说明书更具体地阐述了某些示例性实施方案。

附图说明

联系附图，考虑到下面本发明各个实施方案的详细说明可以更加全面地理解本发明，其中

图1是示例性太阳能电池的示意性侧视剖面图。

尽管本发明可以改变成各种变形和替换形式，通过以附图中举例的方式示出了这些形式的具体细节，并将进行详细描述。但是，应该理解的是，并不打算将本发明限制到所述的特定实施方案。相反，本发明意在覆盖落入本发明精神和范围之内的所有变形、等价方案和替换方案。

具体实施方式

对于下面所定义的术语而言，这些定义将适用，除非在权利要求书或者本说明书的其它地方给出了不同的定义。

无论是否进行了明确的指出，本发明中的所有数值都假定用术语“大约”进行修饰。该术语“大约”通常是指本领域技术人员会认为与所叙述的数等效的数值范围(例如，具有相同的功能或效果)。在很多例子中，该术语“大约”可包括在最接近的重要数字周围的数。

通过端点描述的数值范围包括在该范围内的所有数值(例如，1到5包括1，1.5，2，2.75，3，3.80，4，以及5)。

在本说明书以及所附的权利要求书中所使用的单数形式“a”，“an”，和“the”，包括复数的所指示物，除非所述内容以其它方式明确指出。本说明书以及所附的权利要求书中所使用的术语“或”通常被以其包括了“和/或”的意义来使用，除非所述内容以其它方式明确指出。