[发明专利]太阳能电池

说明书

一种太阳能电池，其包括一半导体结构，所述半导体结构包括一P型半导体层及一N型半导体层，并定义一第一表面及与第一表面相对的第二表面；一背电极设置于半导体结构的第一表面，该背电极为一碳纳米管；一上电极，该上电极为一透明导电膜，该透明导电膜通过沉积方法形成于所述半导体结构的第二表面，使半导体结构设置于碳纳米管和透明导电膜之间，碳纳米管、半导体结构与透明导电膜相互层叠形成一多层立体结构。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池。

背景技术

太阳能是当今最清洁的能源之一，取之不尽、用之不竭。太阳能的利用方式包括光能-热能转换、光能-电能转换和光能-化学能转换。太阳能电池是光能-电能转换的典型例子，是利用半导体材料的光生伏特原理制成的。目前，以硅基太阳能电池(请参见“太阳能电池及多晶硅的生产”,材料与冶金学报,张明杰等,vol6,p33-38(2007))为主。在硅基太阳能电池中，以单晶硅和多晶硅作为光电转换的材料。通常用单晶硅片制造。然而，目前单晶硅的制备工艺远不能满足发展的需要，并且制备单晶硅需要消耗大量的电能，导致单晶硅片非常昂贵，使得使用单晶硅片的也非常昂贵。近年来，具有多晶硅衬底的硅的成本日益跌落，其产量显著增加。然而，现有技术中的多晶硅太阳能电池结构复杂。而且，在多晶硅衬底的生长过程中，由于热应力的作用，会在晶粒中产生大量的缺陷(如悬挂键、晶界、位错、微缺陷等)，影响太阳能电池的整体性能。

发明内容

本发明提供了一种含有范德华异质结构的太阳能电池，以克服以上缺点。

一种太阳能电池，其包括一半导体结构，所述半导体结构包括一P型半导体层及一N型半导体层，并定义一第一表面及与第一表面相对的第二表面；一背电极设置于半导体结构的第一表面，该背电极为一碳纳米管；一上电极，该上电极为一透明导电膜，该透明导电膜通过沉积方法形成于所述半导体结构的第二表面，使半导体结构设置于碳纳米管和透明导电膜之间，碳纳米管、半导体结构与透明导电膜相互层叠形成一多层立体结构。

一太阳能电池，该太阳能电池包括一栅极及一绝缘层，所述绝缘层设置于栅极的表面；一半导体结构设置于绝缘层的表面，通过所述绝缘层与栅极绝缘设置，所述半导体结构包括一P型半导体层及一N型半导体层，并定义一第一表面及与第一表面相对的第二表面；一背电极设置于半导体结构的第一表面，该背电极为一碳纳米管；一上电极，该上电极为一透明导电膜，该透明导电膜通过沉积方法形成于所述半导体结构的第二表面，使半导体结构设置于碳纳米管和透明导电膜之间，碳纳米管、半导体结构与透明导电膜相互层叠形成一多层立体结构；其中，所述太阳能电池进一步包括一第一电极及一第二电极，所述第一电极与碳纳米管电连接，所述第二电极与透明导电膜电连接。

相较于现有技术，本发明提供了一种太阳能电池，该太阳能电池成本较低，结构简单，在未来的纳米电子学和纳米光电子学领域具有巨大的应用潜力。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的太阳能电池的整体结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的太阳能电池的侧视示意图。

图3为本发明第一实施例提供的另一种太阳能电池侧视示意图。

图4为本发明第二实施例提供的太阳能电池的结构示意图。

主要元件符号说明

太阳能电池 100；200

背电极 102

半导体结构 104

P型半导体层 104a

N型半导体层 104b