[实用新型]一种利用超材料的新型薄膜太阳能电池

摘要

本实用新型提供了利用超材料的新型薄膜太阳能电池，其包括基底，可选用硅或者是玻璃，中间层是半导体功能层，在功能层上下表面都加上黑色的超材料电极，超材料电极是由两组十字交叉的银的光栅结构组成，上层和下层的十字架要对齐。通过设计薄膜太阳能电池功能层的厚度以及超材料的结构参数，使得较少量的入射太阳光能从金属网格结构中逃逸，其他大部分被束缚在薄膜太阳能电池的功能层。上下两层的金属网格结构能够激发谐振，光基本集中在薄膜太阳能电池的功能层中，不断地被吸收利用转化成为电子，从而提高光的利用率。金属网格结构的金属成分比较高，并且是连续的，导电能力比较强，可以直接用来作为实际应用的薄膜太阳能电池的电极。

主权项

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。