[发明专利]包括微透镜的太阳能电池及其制造方法

权利要求书

1.一种太阳能电池，包括：

基板；

在所述基板上的第一透明电极；

在所述第一透明电极上的第一正-本征-负(PIN)结半导体层，其中所述第一PIN结半导体层包括在所述第一透明电极上的负(N)型半导体层，在所述N型半导体层上的本征半导体层和在所述本征半导体层上的正(P)型半导体层，并且其中N型和P型半导体层分别包括掺杂有N型和P型杂质的硅，以及所述本征半导体层包括氢化硅；

在所述第一PIN结半导体层上的第二透明电极；和

在所述第二透明电极上的聚光装置，其中所述聚光装置包括具有强疏水性的自组装单层和在所述自组装单层上的具有亲水性的多个微透镜。

2.如权利要求1所述的太阳能电池，还包括在所述第一PIN结半导体层下方的第二PIN结半导体层和在所述第二PIN结半导体层下方的第三PIN结半导体层，其中第一至第三PIN结半导体层具有相互相同的结构。

3.如权利要求2所述的太阳能电池，其中所述第一至第三PIN结半导体层的带隙能量从所述第一PIN结半导体层至所述第三PIN结半导体层逐渐增加。

4.一种制造太阳能电池的方法，包括：

在第一基板上形成第一透明电极；

在基板上形成具有强疏水性的第一自组装单层；

在所述第一透明电极上形成第一正-本征-负(PIN)结半导体层，其中所述第一PIN结半导体层包括在所述第一透明电极上的负(N)型半导体层、在所述N型半导体层上的本征半导体层和在所述本征半导体层上的正(P)型半导体层，并且其中N型和P型半导体层分别包括掺杂有N型和P型杂质的硅，以及所述本征半导体层包括氢化硅；

在所述第一PIN结半导体层上形成第二透明电极；和

在所述第二透明电极上形成聚光装置，其中所述聚光装置包括第二基板、在所述第二基板上具有强疏水性的自组装单层、和在所述自组装单层上具有亲水性的多个微透镜。

5.如权利要求4所述的方法，其中在所述第二透明电极上形成聚光装置包括：

在所述第二基板上形成自组装单层；

通过喷射透明墨在所述自组装单层上形成多个墨滴，所述透明墨包括具有第一沸点的第一溶剂、具有低于第一沸点的第二沸点的第二溶剂和分散在所述第一和第二溶剂中的硅氧化物固体材料；

干燥所述多个墨滴以形成多个微透镜；和

将所述第二基板附接到所述第二透明电极以使所述多个微透镜接触所述第二透明电极。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述透明墨具有亲水性。

7.如权利要求5所述的方法，其中所述自组装单层包括烷基硅氧烷材料。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述烷基硅氧烷材料包括十八烷基三氯硅烷、八-十二烷基三氯硅烷和十八烷基三甲氧基硅烷中的一种，数据线具有直线形状。

9.如权利要求5所述的方法，其中通过旋涂方法、狭缝涂覆方法、浸涂方法、喷涂方法和接触印刷方法中的一种，在所述第二基板的整个表面上形成自组装单层。

10.如权利要求5所述的方法，其中所述硅氧化物固体材料具有纳米颗粒形状和分子形状中的一种，并且其中分子形状的硅氧化物固体材料包括四乙氧基硅烷和四丁氧基硅烷中的一种。

11.如权利要求5所述的方法，其中所述透明墨的折射系数等于或者大于所述第二基板的折射系数。

12.如权利要求5所述的方法，其中干燥多个墨滴的步骤包括保持多个墨滴在室温下的自然干燥步骤和在热处理装置中在约50℃至约350℃的温度下加热多个墨滴的加热步骤中的一种。

13.如权利要求5所述的方法，还包括通过在热处理装置中在约50℃至约350℃的温度下加热多个墨滴来硬化多个墨滴。

14.如权利要求5所述的方法，其中所述第一溶剂和所述第二溶剂的浓度比在0％∶100％和10％∶90％之间，且在90％∶10％至100％∶0％之间。