[发明专利]一种利用超材料的新型薄膜太阳能电池

权利要求书

1.一种利用超材料的新型薄膜太阳能电池，其特征在于：其包括上层（1）、中间层（2）和下层（3），中间层（2）是半导体功能层，半导体功能层上、下表面设置上层（1）和下层（3），上层（1）和下层（3）为黑色的超材料电极，超材料电极是由十字交叉的金属光栅结构组成，上层（1）和下层（3）的金属光栅结构对称设置，金属光栅的光栅之间为介质，纵向排列的金属条的厚度We=70纳米, 光栅周期Pe=190纳米，横向排列的金属条的厚度Wm=55纳米, 光栅周期Pm=190纳米, 半导体功能层的厚度H=50纳米，上层（1）和下层（3）金属光栅的金属条宽度L=60纳米，纵向排列的金属条的厚度We、纵向排列的光栅周期Pe、横向排列的金属条的厚度Wm、光栅周期Pm、金属条宽度L的数值在±5%内微调。

2.根据权利要求1所述的一种利用超材料的新型薄膜太阳能电池，其特征在于：所述超材料电极是由十字交叉的银的光栅结构组成。

3.根据权利要求1所述的一种利用超材料的新型薄膜太阳能电池，其特征在于：所述半导体功能层为有机半导体聚三已基噻酚:富勒烯衍生物P3HT:PCBM。

4.根据权利要求1所述的一种利用超材料的新型薄膜太阳能电池，其特征在于：还包括基底（4），下层（3）设置在基底（4）上，所述基底（4）为硅或者玻璃。

5.根据权利要求1所述的一种利用超材料的新型薄膜太阳能电池，其特征在于：上层（1）的介质和下层（3）的介质为空气或者是聚合物。

6.根据权利要求1所述的一种利用超材料的新型薄膜太阳能电池，其特征在于：纵向排列的金属条的厚度We为67至73纳米，光栅周期Pe=181至199纳米。

7.根据权利要求1所述的一种利用超材料的新型薄膜太阳能电池，其特征在于：横向排列的金属条的厚度Wm为53至57纳米, 光栅周期Pm为181至199纳米。

8.根据权利要求1所述的一种利用超材料的新型薄膜太阳能电池，其特征在于：半导体功能层的厚度H为48至52纳米。

9.根据权利要求1所述的一种利用超材料的新型薄膜太阳能电池，其特征在于：上层（1）和下层（3）金属光栅的金属条宽度L为58至62纳米。