[发明专利]具有被分级复合层隔开的多结的光伏装置

权利要求书

1.一种多结能量转换装置，其包括：

（a）第一电极和第二电极，

（b）光伏堆叠，其与所述第一电极和所述第二电极电接触，并且包括多个光伏结，每个所述光伏结包括电子接受半导体层和逸出功远大于所述电子接受半导体层的光吸收半导体层，

（c）复合区域，其包括由透明导电的空穴接受层和透明导电的电子接受层构成的层，所述透明导电的空穴接受层与第一光伏结的所述光吸收半导体层欧姆接触，所述透明导电的电子接受层与第二光伏结的所述电子接受半导体层欧姆接触；

所述多个光伏结被所述复合区域隔开，所述复合区域形成了从与所述第一光伏结的所述光吸收半导体层欧姆接触的所述透明导电的空穴接受层到与所述第二光伏结的所述电子接受半导体层欧姆接触的所述透明导电的电子接受层的逸出功的梯度，且所述复合区域具有在其所有层的德拜长度总和的一个数量级之内的厚度。

2.如权利要求1所述的装置，进一步包括附加的透明导电的中间层，其布置在与所述第一光伏结的所述光吸收半导体层欧姆接触的所述透明导电的空穴接受层和与所述第二光伏结的所述电子接受半导体层欧姆接触的所述透明导电的电子接受层之间，且具有介于与所述第一光伏结的所述光吸收半导体层欧姆接触的所述透明导电的空穴接受层和与所述第二光伏结的所述电子接受半导体层欧姆接触的所述透明导电的电子接受层之间的逸出功。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述梯度逸出功从所述光吸收半导体层的所述逸出功约0.2eV以内的值减小到所述电子接受半导体层的所述逸出功约0.2eV以内的值。

4.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述梯度逸出功是具有至少两级的分级梯度。

5.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述梯度逸出功是恰好具有3级的分级梯度。

6.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述梯度逸出功是恰好具有4级的分级梯度。

7.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述复合区域的每一所述层在每种情形下独立地具有约1nm~约100nm的厚度。

8.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述复合区域的每一所述层在每种情形下独立地具有约1nm~约60nm的厚度。

9.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述复合区域的每一所述层在每种情形下独立地具有约5nm~约50nm的厚度。

10.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述复合区域的每一所述层在每种情形下独立地具有约10nm~约50nm的厚度。

11.如权利要求1所述的装置，其中，所述复合区域包括三氧化钼、氧化铟锡、掺杂有铝的氧化锌以及二氧化钛。

12.如权利要求11所述的装置，其中，所述三氧化钼、氧化铟锡、氧化铝锌以及二氧化钛的厚度分别为约10nm、约50nm、约50nm和约40nm。

13.如权利要求1所述的装置，其中，所述复合区域包括多个子层，每个所述子层具有一致的逸出功，所述子层设置为使得所述逸出功朝向与所述第二光伏结的所述电子接受半导体层欧姆接触的所述透明导电的电子接受层减小。

14.如权利要求1所述的装置，其中，所述电子接受半导体层是从由二氧化钛、氧化锌、氧化铌、CuInSe₂、CuGaSe₂、AlInGaP、GaAs、a-SiGe以及a-Si构成的组中选出的n型材料。

15.如权利要求1所述的装置，其中，所述光吸收半导体层包括p型光吸收用纳米颗粒。

16.如权利要求15所述的装置，其中，所述p型光吸收用纳米颗粒是金属硫族化物胶体量子点。

17.如权利要求15所述的装置，其中，所述p型光吸收用纳米颗粒是从由PbS、PbSe、PbSSe、CdS、CdSe以及CdTe构成的组中选出的胶体量子点。

18.如权利要求15所述的装置，其中，所述p型光吸收用纳米颗粒是铅硫族化物胶体量子点。

19.如权利要求1所述的装置，其中，所述电子接受半导体层是二氧化钛，并且所述光吸收半导体层包括铅硫族化物胶体量子点。