[发明专利]一种宽光谱高吸收太阳能电池

权利要求书

1.一种宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池是半导体光伏器件，包括：特定厚度的本征吸收层；

所述器件由下往上依次设有衬底层、绝缘掩埋层、顶层吸收层、抗反射薄膜层；

所述器件的顶层吸收层两侧分别注入离子形成p型掺杂区和n型掺杂区，所述p型掺杂区上形成p电极，所述n型掺杂区上形成n电极；

所述p型掺杂区与n型掺杂区之间为所述本征吸收层；

所述本征吸收层的表面制作周期性空气孔形成光子晶体；

所述周期性空气孔制成圆柱形孔或圆锥形孔；

所述周期性空气孔内填充半导体材料Ge。

2.如权利要求1所述的宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，所述本征吸收层的厚度由光子晶体的陷光效率决定，所述光子晶体的陷光效率与入射光的中心波长相关，入射光中心波长越长所需要的吸收深度就越深，本征吸收层厚度就越厚，可以更好的满足宽吸收光谱的需要。

3.如权利要求1所述的宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池为SOI结构，器件材料为：Si/Ge、Si/SiGe、InP/InGaAsP、GaAs/InGaAs、InSb/InAsSb、InSb/InGaSb、Si/SiC、GaN/InGaN、GaP/InGaP。

4.如权利要求1所述的宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，所述光子晶体为通过电子束曝光和干法刻蚀技术，在所述本征吸收层上纵向形成的周期性孔状结构。

5.如权利要求1所述的宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，所述周期性空气孔的具体的周期，刻蚀深度，根据需要、入射光波长和理论计算得出。

6.如权利要求1所述的宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，光吸收在本征吸收层中，通过设计光子晶体改变色散曲线斜率实现慢光效应从而增大光吸收。

7.如权利要求1所述的宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，所述光子晶体作为陷光结构。

8.如权利要求1所述的宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池采用两种禁带宽度不同的材料同时进行光吸收。

9.如权利要求1所述的宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池可利用多个PIN结构并联形成电池阵列。

10.如权利要求1所述的宽光谱高吸收太阳能电池，其特征在于，适用波长范围为紫外、可见光、近红外波段。