[发明专利]光伏电池及其制造方法

权利要求书

1.一种光伏电池，其包括：

活性区，其具有相对于导电衬底垂直对齐的多个间隔开的细长纳米结构， 其中每个细长纳米结构具有通过电磁波谱内的带隙表征的至少一个p-n结，并 且被与所述衬底电隔离的导电层涂布；以及

电子电路，其用于从所述衬底和所述导电层引出响应于入射在所述活性区 上的光而产生的电流和/或电压。

2.根据权利要求1所述的光伏电池，其中所述导电层包含金属。

3.根据权利要求1所述的光伏电池，其中所述导电层包含金属硅化物。

4.根据权利要求3所述的光伏电池，其中所述硅化物包括硅化镍。

5.根据权利要求3所述的光伏电池，其中所述硅化物包括选自由以下组成 的组的至少一种硅化物：硅化钴、硅化钯、硅化铂、硅化铁、硅化钛以及硅化 钨。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的光伏电池，其中所述至少一个p-n结 包括多个p-n结。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的光伏电池，其中所述至少一个p-n结 包括以芯壳关系大体同心地布置的p型区和n型区。

8.根据权利要求7所述的光伏电池，其中所述至少一个p-n结包括被布置 来形成多个大体同心壳的多个p型区和n型区。

9.根据权利要求7和8中任一项所述的光伏电池，其中所述p型区和所述 n型区中的至少一些在其间是渐变的。

10.根据权利要求9所述的光伏电池，其中所述p型区和所述n型区中的 至少一些是由A_xB_1-x化合物制成，其中x是0至1，其中A和B是不同的半导 体元素，并且其中所述渐变由逐渐变化的值x来表征，x为以下至少一项的函 数：(i)所述相应的细长纳米结构的径向方向；(ii)所述相应的细长纳米结构的 轴向方向。

11.根据权利要求1所述的光伏电池，其中所述至少一个p-n结包括被布 置来形成多个大体同心壳的多个p型区和n型区，其中所述p型区和所述n型 区中的至少一些是由A_xB_1-x化合物制成，其中x是0至1，其中A和B是不同 的半导体元素，并且其中x的值为以下至少一项的函数：(i)所述相应的细长纳 米结构的径向方向；(ii)所述相应的细长纳米结构的轴向方向。

12.根据权利要求10所述的光伏电池，其中A是硅，并且B是锗。

13.根据权利要求2-12中任一项所述的光伏电池，其中所述细长纳米结构 的至少一部分中的每一个包括轴向渐变芯体，所述轴向渐变芯体被选择来限制 电荷载流子沿所述芯体的单方向轴向运动。

14.根据权利要求1所述的光伏电池，其中所述细长纳米结构的至少一部 分中的每一个包括多个同心壳和轴向渐变芯体，所述轴向渐变芯体被选择来限 制电荷载流子沿所述芯体的单方向轴向运动。

15.根据权利要求1-13中任一项所述的光伏电池，其中所述带隙处在可视 区域内。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的光伏电池，其中所述带隙处在紫外 线区域内。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的光伏电池，其中所述带隙处在红外 线区域内。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的光伏电池，其中所述细长纳米结构 中的至少一个是单晶异质结构。

19.一种包括多个光伏电池的光伏系统，每一个光伏电池是根据权利要求 1-18中任一项所述的光伏电池。