[发明专利]具有带阻滤光器的光伏器件

权利要求书

1.一种光伏器件(10a-e)，包括：

非晶光伏材料(34)；以及

带阻滤光器结构(20)，具有从下限角频率ω_min≥0延伸至上限角频率ω_max的给定阻带，其中ω_max>ω_min，以及

其中相对于所述光伏材料在所述器件中设置所述滤光器结构，以衰减到达所述光伏材料的、具有在所述阻带内的角频率ω^*的电磁辐射，使得ω_min<ω^*<ω_max，以及其中ω_min和ω_max使得所述角频率ω^*对应于从所述非晶光伏材料的价带尾(VBT)状态至所述非晶光伏材料的导带尾(CBT)状态的电子激发

2.根据权利要求1所述的光伏器件(10a-e)，其中，对应于所述阻带的上限角频率ω_max的能量小于或者等于所述非晶光伏材料的迁移带隙并且优选地等于所述迁移带隙

3.根据权利要求1或2所述的光伏器件(10a-e)，其中，对应于所述阻带的下限角频率的能量小于所述非晶光伏材料的光学带隙

4.根据权利要求1或2或3所述的光伏器件(10a-e)，其中，对应于所述非晶材料的阻带的宽度的能量(Δω_C+Δω_V)对应于以下两者之和的两倍：

对应于所述非晶光伏材料的导带尾的范围的能量以及

对应于所述非晶光伏材料的价带尾的范围的能量

5.根据权利要求1所述的光伏器件(10a-e)，其中，所述阻带延伸在ω_min＝ω_gap-Δω_C-Δω_V的下限角频率、与ω_min＝ω_gap+Δω_C+Δω_V的上限角频率之间，其中ω_gap对应于所述光吸收材料的光学带隙以及其中Δω_C和Δω_V分别对应于能量和能量和分别对应于所述非晶光伏材料的导带尾的范围以及所述非晶光伏材料的价带尾的范围。

6.根据权利要求5所述的光伏器件(10a-e)，其中，和分别是导带尾状态的Urbach能量以及价带尾状态的Urbach能量。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光伏器件(10a-e)，其中，所述非晶光伏材料(34)包括氢化非晶硅。

8.根据权利要求5或6所述的光伏器件(10a-e)，其中，所述非晶光伏材料(34)包括氢化非晶硅并且：

在1.7eV与2.0eV之间；以及

小于0.2eV，并且优选地在0.1eV和0.2eV之间。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的光伏器件，其中，所述非晶光伏材料包括：

-掺杂有锗或掺杂有锗和碳的氢化非晶硅；

-碲化镉(CdTe)；

-二硒化铜铟(CIS)；

-无机非晶材料；或

-有机光伏材料。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的光伏器件(10a-e)，其中，所述器件具有层状结构，其中所述层状结构的一个或多个层形成所述带阻结构。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的光伏器件(10c-e)，其中，所述层状结构包括不同材料的两个或多个邻接层的图形，优选地为a-Si:H和a-SiGe:H，该图形沿着所述层状结构重复。

12.根据权利要求11所述的光伏器件(10d)，其中，所述邻接层中的一个被设计为吸收在所述阻带内的辐射频率，以及所述邻接层中的另一个、优选地两个邻接层包括所述非晶光伏半导体材料。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的光伏器件(10e)，其中，所述层状结构形成布拉格反射器，所述布拉格反射器被配置成反射具有在所述阻带内的频率的辐射，并且优选地配置为全向反射器。