[发明专利]太阳能电池有效
| 申请号： | 201410219020.8 | 申请日： | 2014-05-22 |
| 公开（公告）号： | CN104009110B | 公开（公告）日： | 2017-04-12 |
| 发明（设计）人： | 孟庆波;王进泽;杨国桢;李冬梅;全保刚;叶佳声;张岩;黄庆礼;许信 | 申请（专利权）人： | 中国科学院物理研究所 |
| 主分类号： | H01L31/054 | 分类号： | H01L31/054;H01L31/0352 |
| 代理公司： | 北京智汇东方知识产权代理事务所(普通合伙)11391 | 代理人： | 范晓斌,康正德 |
| 地址： | 100190 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 太阳能电池 | ||
1.一种太阳能电池，包括：
光学元件，用于将太阳光的多个波长在输出平面上形成所述多个波长分别聚焦的多个单色区域以及所述多个波长混合汇聚的混合区域；和
分别布置在所述输出平面的所述多个单色区域和所述混合区域的半导体材料电池；
其中，分别布置在所述多个单色区域的半导体材料电池用于吸收聚焦在所述单色区域内的太阳光；布置在所述混合区域的半导体材料电池用于吸收汇聚在所述混合区域内的太阳光。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，布置在所述多个单色区域的所述半导体材料电池的半导体材料的带隙对应于其所在的单色区域对应的波长。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，布置在所述混合区域的所述半导体材料电池的半导体材料的带隙对应于其所在的混合区域对应的多个波长中的一个波长。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述光学元件为能够对包含多个波长的入射光同时进行分色和聚焦的单片式衍射光学元件。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述单片式衍射光学元件的厚度分布是根据厚度优化算法设计形成的。
6.根据权利要求4或5所述的太阳能电池，其特征在于，所述单片式衍射光学元件的厚度分布是基于用于对包含多个波长的太阳光进行分色的光栅的厚度分布和用于对多个波长分色后的太阳光进行聚焦的聚焦镜的厚度分布设计获得的。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述单片式衍射光学元件为反射式光学元件，所述光栅为反射式闪耀光栅，所述聚焦镜为反射聚焦镜。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述单片式衍射光学元件为透射式光学元件，所述光栅为透射式闪耀光栅，所述聚焦镜为透射聚焦镜。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述光栅和所述聚焦镜的厚度分布是针对一代表性波长进行设计的；所述代表性波长为所述多个波长的中心波长或平均波长；其中，所述代表性波长为600nm；并且，
布置在所述混合区域的半导体材料电池为带隙为0.7eV的GaInAs电池。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述混合区域为所述多个波长在所述光学元件的所述输出平面的零级衍射处。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射，或微粒辐射敏感的，并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件；专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的，例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的，一个或多个电光源，如场致发光光源在结构上相连的，并与其电光源在电气上或光学上相耦合的
