[发明专利]太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：

透明基体；

透明导电电极，设于该透明基体上；

第一缓冲层，设于该透明导电电极上；

第一纳米柱阵列层，设于该第一缓冲层上；

第二纳米柱阵列层，间隔设于该第一纳米柱阵列层上，该第二纳米柱阵列层包括周期性间隔排布的多个第二纳米柱，该多个第二纳米柱构成二维光子晶体结构；

光活性层，填充于该第一纳米柱阵列层和该第二纳米柱阵列层之间，且渗透进入该第一纳米柱阵列层和该第二纳米柱阵列层内部；

第二缓冲层，设于该第二纳米柱阵列层上；及

导电电极，设于该第二缓冲层上。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该导电电极的材料为具有高功函数的金属，该第一纳米柱阵列层的材料为传输电子的材料，该第二纳米柱阵列层的材料为传输空穴的材料。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于：该具有高功函数的金属为Ag或Au。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该导电电极的材料为具有低功函数的金属，该第一纳米柱阵列层的材料为传输空穴的材料，该第二纳米柱阵列层的材料为传输电子的材料。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于：该具有低功函数的金属为Al、Ca-Al合金、Ba-Al合金、Mg-Ag合金中的一种。

6.根据权利要求2或4所述的太阳能电池，其特征在于：该传输电子的材料为TiO_x、Cs₂CO₃、ZnO、SnO₂中的至少一种，该传输空穴的材料为NiO、MoO₃、V₂O₅、WO₃中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该第一缓冲层的材料与该第一纳米柱阵列层的材料相同，该第二缓冲层的材料与该第二纳米柱阵列层的材料相同。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该光活性层为电子给体材料和电子受体材料的混合物或为分子内含电子给体-受体单元的材料。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于：该电子给体材料为噻吩小分子、噻吩寡聚物或噻吩聚合物、芳香胺类材料、PPV类材料、稠环芳香化合物、酞菁类染料、亚酞菁染料中的至少一种；该电子受体材料为富勒烯及其衍生物、PPV类材料、稠环芳香化合物中的至少一种。

10.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

于一透明基体上形成透明导电电极；

于该透明导电电极上形成第一缓冲层；

于该第一缓冲层上形成第一纳米柱阵列层；

于该第一纳米柱阵列层上形成光活性层；

于该光活性层上形成第二纳米柱阵列层，该第二纳米柱阵列层包括周期性间隔排布的多个第二纳米柱，该多个第二纳米柱构成二维光子晶体结构；

于该第二纳米柱阵列层上形成第二缓冲层；及

于该第二缓冲层上形成导电电极。