[发明专利]一种超宽带吸收的异质结太阳能电池

摘要

本发明公开了一种超宽带吸收的异质结太阳能电池，具体结构包括透明导电前电极、二维纳米锥阵列超结构、下转换纳米结构、等离激元陷光结构、有机导电聚合物层、半导体材料层和背电极。该电池利用下转换纳米结构实现紫外光的光子切割，将紫外光转换为可见光；利用具有尖端等离激元激发效应的二维纳米锥阵列超结构，以及等离激元陷光结构，在可见光波段增强有机导电聚合物与半导体形成的异质结的光吸收；并利用二维纳米锥阵列超结构与半导体形成的异质结，使器件吸收并转换小于半导体带隙的红外光，增强电池红外谱段内的光谱响应。该电池在紫外到红外超宽谱范围内具有高效的光电转换效率，且具有成本低、工艺简单、比效率高等优势。

主权项

1.一种超宽带吸收的异质结太阳能电池，其特征在于，该太阳能电池由透明导电前电极(1)、二维纳米锥阵列超结构(2)、下转换纳米结构(3)、有机导电聚合物层(4)、等离激元陷光结构(5)、半导体材料层(6)和背电极(7)构成；其位置关系由上至下依次为透明导电前电极(1)、有机导电聚合物层(4)、半导体材料层(6)、背电极(7)；其中，二维纳米锥阵列超结构(2)上部与透明导电前电极(1)紧密接触，其下部与有机导电聚合物层(4)紧密接触，下转换纳米结构(3)吸附于二维纳米锥阵列超结构(2)的侧壁，等离激元陷光结构(5)分散于有机导电聚合物层(4)内或分散于有机导电聚合物层(4)和半导体材料层(6)的界面，二维纳米锥阵列超结构(2)和有机导电聚合物层(4)均与半导体材料层(6)构成异质结，这两种异质结均与透明导电前电极(1)和背电极(7)形成导电通路。