[发明专利]具有一维光子晶体的上转换非晶硅太阳电池及其制造工艺

权利要求书

1.一种具有一维光子晶体的上转换非晶硅太阳电池，其特征在于：其结构由上往下依次为非晶硅太阳电池（1）、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA（2）、上转换器（3）、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA（2）、一维光子晶体反射镜（4）。

2.根据权利要求1所述的一种具有一维光子晶体的上转换非晶硅太阳电池，其特征在于：所述非晶硅太阳电池（1）包括玻璃衬底、透明导电电极（TCO）、窗口层p层、本征层i层和n层。

3.根据权利要求1所述的一种具有一维光子晶体的上转换非晶硅太阳电池，其特征在于：所述上转换器是由卤化物、氧化物、或者硫化物等粉末状或者玻璃态的含有稀土离子掺杂的物质制成。

4.一种具有一维光子晶体的上转换非晶硅太阳电池的制备工艺如下：

（1）制备非晶硅太阳电池：

1）采用常规工艺，利用直流磁控溅射技术制备掺铝氧化锌透明导电前电极；

利用PECVD依次沉积非晶硅太阳电池的p层、i层、n层，所用气源为硅烷与磷烷、硅烷与氢气、硅烷与硼烷；

3）利用直流磁控溅射技术制备掺铝氧化锌透明导电后电极；

（2）制备上转换器：

1）采用水热法合成上转换材料，上转换由基质和和掺杂在其中三价稀土离子组成，稀土离子为材料的发光中心；

2）将所得上转换材料与固化材料聚二甲基硅氧烷混合均匀呈胶体状，使用匀胶机采用旋涂的方式制备出薄层状的上转换器；

（3）制备一维光子晶体反射镜：

1）采用PECVD技术沉积一层高折射率的氮化硅薄膜，所用气源为氨气、硅烷；

采用PECVD技术沉积一层低折射率的氢化非晶硅薄膜，所用气源为硅烷与氢气；

3）重复过程1）和过程2），形成一维光子晶体；

（4）叠层：

1）根据电池的面积剪裁合适大小的EVA；

2）按照顺序依从下到上依次将一维光子晶体反射镜、EVA、上转换器、EVA、非晶硅太阳电池进行叠层；

（5）层压：叠层后放入层压机中将进行层压，将非晶硅太阳电池、上转换器、一维光子晶体反射镜封装在一起形成具有一维光子晶体反射镜的上转换太阳电池。

5.根据权利要求4所述的一种具有一维光子晶体的上转换非晶硅太阳电池的制备工艺，其特征在于：所述步骤导电前电极方块电阻为10Ω，厚度为450-500nm。

6.根据权利要求4所述的一种具有一维光子晶体的上转换非晶硅太阳电池的制备工艺，其特征在于：所述氮化硅薄膜的折射率为1.3-2.1，厚度为35-45nm。

7.根据权利要求4所述的一种具有一维光子晶体的上转换非晶硅太阳电池的制备工艺，其特征在于：所述氢化非晶硅薄膜的折射率为3.2-4.2，膜厚为70-80nm。