[发明专利]一种半导体光电电能转换系统

权利要求书

1.一种半导体光电电能转换系统，其特征在于，包括：

基板；

多个光电电能转换模块，所述多个光电电能转换模块之间相互串联和/或并联，以实现电压和/或功率的扩展，其中，所述光电电能转换模块进一步包括：

隔离层，所述隔离层对所述光电电能转换模块的工作光线透明；

形成在所述隔离层之上的一个或多个的电光转换结构，用于将输入电能转换为所述工作光线发射；和

形成在所述隔离层之上的一个或多个的光电转换结构，用于将所述工作光线转换为输出电能。

2.如权利要求1所述的半导体光电电能转换系统，其特征在于，其中，所述光电转换结构的吸收光谱与所述电光转换结构发射光谱之间频谱匹配。

3.如权利要求1或2所述的半导体光电电能转换系统，其特征在于，所述光电电能转换模块为DC-DC型光电电能转换模块、AC-AC型光电电能转换模块、AC-DC型光电电能转换模块或DC-AC型光电电能转换模块。

4.如权利要求1或2所述的半导体光电电能转换系统，其特征在于，所述光电电能转换模块中，所述电光转换结构包括发光二极管、谐振发光二极管、激光二极管、量子点发光器件或有机发光器件。

5.如权利要求1或2所述的半导体光电电能转换系统，其特征在于，所述光电电能转换模块中，所述光电转换结构包括半导体光伏电池、量子点光伏电池或有机材料光伏电池。

6.如权利要求1或2所述的半导体光电电能转换系统，其特征在于，所述光电电能转换模块中，所述隔离层为绝缘材料，所述电光转换结构、所述电光转换结构之间通过材料本身的绝缘特性进行隔离；或者，所述隔离层为半导体材料，所述电光转换结构与所述隔离层之间、所述光电转换结构与所述隔离层之间通过反偏PN结结构进行隔离。

7.如权利要求1-6任一项所述的半导体光电电能转换系统，其特征在于，所述光电电能转换模块为扁平形状器件，并且所述光电电能转换模块的输入端和输出端呈对角线交叉分布。

8.如权利要求1-6任一项所述的半导体光电电能转换系统，其特征在于，所述半导体光电电能转换系统还包括：

调节模块，所述调节模块与所述多个光电电能转换模块的总输入端和总输出端相连，用于通过监测所述总输出端的工作参数，反馈调节所述总输入端的工作参数。

9.如权利要求1或2所述的半导体光电电能转换系统，其特征在于，所述光电电能转换模块中，光线传播路径上的各层材料的折射系数匹配。

10.如权利要求1或2所述的半导体光电电能转换系统，其特征在于，所述光电电能转换模块中，还包括光学陷阱，所述光学陷阱用于将光线限制在所述光电电能转换模块内部。

11.如权利要求1或2所述的半导体光电电能转换系统，其特征在于，所述隔离层包括Al₂O₃，AlN，SiO₂，MgO，Si₃N₄，BN，金刚石，LiAlO₂，LiGaO₂，GaAs，SiC，TiO₂，ZrO₂，SrTiO₃，Ga₂O₃，ZnS，SiC，MgAl₂O₄，LiNbO₃，LiTaO₃，钇铝石榴石(YAG)晶体，KNbO₃，LiF，MgF₂，BaF₂，GaF₂，LaF₃，BeO，GaP，GaN以及稀土氧化物(REO)中的一种及其组合。