[发明专利]太阳能转换复合光电极,其制造工艺及用途

摘要

本发明涉及一种高效太阳能转换复合光电极，是为复合光电极理论所提供的完整的技术方案，以ZnSeGaAs,YP或Ge组成复合光电极,采用N+-N-P组合类型，掺杂浓度呈梯度分布，形成两个异质缓变结，这种复合光电极具有响应频带宽和输出电压高两大优点，能满足光电解水的热力学和动力学要求。作为光化或光伏太阳电池电极，效率可达３０％。本发明还公开制作该复合光电极的具体工艺。

主权项

1．太阳能转换复合光电极，由三层复合半导体单晶材料组成，其特征在于所述三层半导体材料中至少包括两种直接跃迁型材料GaAs和ZnSe，各功能半导体材料均为梯度掺杂半导体，并且(1)所述GaAs为N型，作为复合光电极的中间层，厚度为0.5-3μm，掺杂浓度为1×1017-1×1018cm-3，(2)与GaAs相邻的另外两种半导体材料，一种为N+型，其掺杂浓度为1×1018-1×1019cm-3，另一种为P型，掺杂浓度为1×1017-1×1018cm-3(3)组成复合光电极的三层半导体材料的掺杂浓度在它们相互接合的界面呈缓交梯度关系，分别形成二个异质缓交结，一个是P-N结，另一个是N-N+结，(4)所用的第三种半导体材料为狭禁带的直接跃迁型YP或间接跃迁型Ge其中的一种，与所述的GaAs和ZnSe构成三层复合结构，其两侧功能层厚度各为0.3-3μm。