[发明专利]一种可控阵列纳米线太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种可控阵列纳米线太阳能电池及其制备方法。本发明的太阳能电池包括：衬底、N型掺杂层、N型纳米线、多量子阱、P型掺杂层、绝缘材料、P型电极和N型电极；N型纳米线和多量子阱构成核-壳结构；通过设计图形化衬底的排布和直径，可精确调控阵列纳米线的周期和直径，满足不同太阳能电池的需求；N型纳米线的表面积/体积比较大，有效提高了太阳能电池的吸收面积；阵列纳米线具有光子晶体效应，可扩展其对太阳光谱的有效吸收范围；N型纳米线的直径小于太阳光波长，具有明显的聚光效应，调节N型纳米线的尺寸，提高太阳能电池的吸收效率；工艺简单，成本低廉，能实现批量生产。

主权项

一种可控阵列纳米线太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括：衬底、N型掺杂层、N型纳米线、多量子阱、P型掺杂层、绝缘材料、P型电极和N型电极；其中，在衬底上生长N型掺杂层；在N型掺杂层的一部分上形成周期性排布的N型纳米线，构成阵列纳米线，与衬底的表面垂直；在N型纳米线外生长多量子阱包裹N型纳米线，构成核‑壳结构；在核‑壳结构外生长P型掺杂层，包裹核‑壳结构；在生长了P型掺杂层的核‑壳结构之间填充绝缘材料，并且绝缘材料不覆生长了P型掺杂层的盖核‑壳结构的顶端；在包裹核‑壳结构的P型掺杂层的顶端形成P型电极；在N型掺杂层的一部分上形成N型电极；所述N型纳米线的材料采用II‑VI族或III‑V族的材料；所述N型纳米线的材料、掺杂的浓度和掺杂原子均与N型掺杂层一致。