[发明专利]基于应变型异质结量子点的太阳能电池装置及其制备方法

摘要

本发明涉及一种基于应变型异质结量子点的太阳能电池装置，同时涉及其制备方法，属于太阳能电池材料领域。该电池装置包括在掺杂硅基衬底上生长的至少二层Ge/Si量子点结构层；Ge/Si量子点结构层由含有直径2-7nm的Ge量子点的Si薄膜层构成，最内层的Si薄膜层为2-4nm，以后逐层递增；最外层的量子点结构层为填充量子点间隙的SiO₂覆盖薄膜层，形成量子点阵列填充薄膜多层结构；覆盖薄膜层外生长有一层厚度10-20nm的硅掺杂层保护膜，硅掺杂层和硅基衬底外表面生长有电极。本发明的能带范围拓展到0.4-0.22eV之间，对应的转换效率在55-57%之间，相比现有技术可以提高7%以上，显著提升了太阳能电池的光电转换效率。

主权项

一种基于应变型异质结量子点的太阳能电池装置，包括在掺杂硅基衬底上生长的至少二层Ge/Si量子点结构层；其特征在于：所述Ge/Si量子点结构层由含有直径2‑7nm的Ge量子点的Si薄膜层构成，最内层的Si薄膜层厚度为2‑4nm，外层Si薄膜层的厚度范围为在上一层厚度范围两端点分别递增2nm；最外层的量子点结构层为填充量子点间隙的SiO₂覆盖薄膜层覆盖，形成量子点阵列填充薄膜多层结构；所述覆盖薄膜层外生长有一层厚度10‑20nm的硅掺杂层保护膜，所述硅掺杂层的掺杂类型与硅基衬底的掺杂类型相反；所述硅掺杂层和硅基衬底外表面生长有电极。