[发明专利]三维多结光生伏打器件

说明书

这个申请是在2006年2月28日，作为PCT国际专利申请被归档的，其对除了美国之外的所有指定国家的申请人是以一间美国国有公司Georgia Tech Research公司的名义申请的，并且只有对于美国，申请人是美国的一位公民William Judson Ready。并且权利要求是以在2005年3月1日申请的美国临时专利申请No.60/657,486和在2005年3月18日申请的美国临时专利申请No.60/663,389作为优先权的，两者在此都作为参考被结合进来。

背景技术

光电太阳能电池利用了太阳的无限能量。利用这样一个无限的能量资源能够改善世界许多能源困境。光电电池，例如，吸收光中的能量并把吸收的能量转换成电流。如图1所示，在一传统的(如：二维的)单结太阳能电池100，在一个单独的情况下，来自太阳110的光子105撞击到一p/n结115上。这个撞击在p-n结115种产生了单电子空穴对。然而，正如图1所示，未被吸收的光子120将反射到大气或者空间中。

传统的单一太阳能电池典型地是大约六英寸宽的小芯片。这些太阳能电池首先被布置在模块中，然后是可能延伸许多平方米的大型光电阵列以满足特定的电力需求可能延伸许多平方米的大型光电阵列。

这样，传统策略是从在单一碰撞情况下与太阳能电池相碰撞的光电子上吸收能量。然后此单一碰撞的能量通过太阳能电池转换成电流。这通常会带来问题，因为传统策略只吸收可获得能量中的少量。例如，传统的策略将未被吸收的能量反射到大气或空间中。

发明内容

提供一种三维多结光生伏打器件。本总结是以简化形式来介绍本发明概念，其在下面的具体实施方式中再详细描述本总结不是试图确定所要求专利权的关键特征或必要特征。也不试图用于限定所要求的专利权。

根据一个具体实施例，光生伏打器件包括一第一能量吸收组件，其被配置成可将光子碰撞第一能量吸收组件的能量转换成第一电流。进一步，光生伏打器件可以包括一第二能量吸收组件，其可以非平行于第一能量吸收组件的方式被定向。第二能量吸收组件可以被设置成能将光子碰撞第二能量吸收组件的能量转换成第二电流。光子碰撞第二能量吸收组件是在光子碰撞第一能量吸收组件之后进行。

根据另一个具体实施方式，光生伏打器件可以包括一第一能量吸收表面和一大体上是平行于第一能量吸收表面的第二能量吸收。光生伏打器件还可以进一步包括一大体上是大体上是垂直于第一能量吸收表面和第二能量吸收表面的第三能量吸收表面。第一能量吸收表面，第二能量吸收表面和第三能量吸收表面中的每一个都被设置成可将光能转换成电能。光子可以和第一能量吸收表面，第二能量吸收表面和第三能量吸收表面中的一个或多个碰撞。第一能量吸收表面，第二能量吸收表面和第三能量吸收表面可以被定向以使光子能在第一能量吸收表面，第二能量吸收表面和第三能量吸收表面中的两个或多个之间回弹。

根据目前另外的具体实施例，提供一光生伏打器件的方法可以包括：提供一有第三能量吸收表面的衬底。方法进一步包括在衬底上提供一第一碳纳米管和在衬底上提供一第二碳纳米管。此外，方法还可以包括用第一能量吸收表面覆盖第一碳纳米管和用第二能量吸收表面覆盖第二碳纳米管。第一能量吸收表面，第二能量吸收表面和第三能量吸收表面中的每一个可以被设置成能将光能转换成电能。光子可以与第一能量吸收表面，第二能量吸收表面和第三能量吸收表面中的一个或多个碰撞。第一能量吸收表面，第二能量吸收表面和第三能量吸收表面可以被定向以使光子能在第一能量吸收表面，第二能量吸收表面和第三能量吸收表面中的两个或多个之间回弹。

之前的概括描述和接下来的详细描述两者都提供了实例并且都仅仅是说明性的。因此，之前的概括描述和接下来的详细描述都不应被认为是限制性的。而且，除了那些在此陈述的，还能提供特征和变化。例如，具体实施例可以是详细描述中描述的不同特征的结合或部份的结合。

附图说明

被结合进来并构成本公开一部分的附图，图解了本发明的不同具体实施例。于各附图中：

图1是光生伏打器件的结构图；

图2是一三维光生伏打器件的结构图；

图3是一产生于平版图案图案的芯片之上的以三维方式对准阵列的碳纳米管(CNT)塔阵到的示图示图。

图4是显示了一三维多结光生伏打器件的示图示图。

图5是显示了一三维多结光生伏打器件的示图示图。

图6是说明光吸收的曲线图；以及

图7是另一个说明光吸收的曲线图。

具体实施方式