層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池，尤其涉及一種層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能是人類(lèi)解決能源危機(jī)、環(huán)境危機(jī)的最主要途徑之一，而綠色高效太陽(yáng)能電池開(kāi)發(fā)是廣泛應(yīng)用太陽(yáng)能的關(guān)鍵技術(shù)與環(huán)節(jié)。當(dāng)前硅基電池包括薄膜電池與硅片電池的光電轉(zhuǎn)換效率不高，使用價(jià)值有限，而穩(wěn)定效率達(dá)到23%以上的太陽(yáng)能電池，如疊層砷化鎵或銅銦鎵硒或鍺基等薄膜電池，都存在材料稀缺或有毒等問(wèn)題，而且工藝復(fù)雜，沒(méi)有社會(huì)廣泛應(yīng)用潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池，由至少兩層金屬薄膜層與至少一層非金屬薄膜層交替層疊構(gòu)成，并且最上層為金屬薄膜層，構(gòu)成電池的正電極層，最下層為金屬薄膜層，構(gòu)成電池的負(fù)電極層，所有膜層層疊形成精細(xì)超晶格結(jié)構(gòu)，并呈幾何與光電性有序排列，電池的四周邊緣進(jìn)行了絕緣刻蝕處理，每層的厚度在0-2000納米之間但不為零。
[0005]各金屬薄膜層為不同的純金屬材料層或合金材料層，或是相同的純金屬材料層或合金材料層。
[0006]所述純金屬材料選自鐵、招、銅、猛、鍺、鋅、鎳、鎂、鈦、鋰、錫、銀、鉭、鉛、金、鶴、鑰、
銻中的一種。
[0007]所述合金材料選自鐵、鋁、銅、錳、鍺、鋅、鎳、鎂、鈦、鋰、錫、銀、鉭、鉛、金、鎢、鑰、
銻、砷中的至少兩種。
[0008]各非金屬薄膜層為不同的非金屬材料層，或相同的非金屬材料層。
[0009]所述非金屬材料選自硅、二氧化硅、碳化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化銅、氧化鈦、氧化鋅、TCO或ITO中的一種或多種的混合。
[0010]所述正電極層可由透明導(dǎo)電材料TCO、ITO或ZNO制作而成。
[0011]本發(fā)明是基于普通金屬與非金屬等綠色材料的、高光電轉(zhuǎn)換效率的超精細(xì)太陽(yáng)能電池，技術(shù)工藝簡(jiǎn)捷，市場(chǎng)潛力巨大。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池，由至少兩層金屬薄膜層與至少一層非金屬薄膜層交替層疊構(gòu)成，并且最上層為金屬薄膜層，構(gòu)成電池的正電極層，最下層為金屬薄膜層，構(gòu)成電池的負(fù)電極層，所有膜層層疊形成精細(xì)超晶格結(jié)構(gòu)，并呈幾何與光電性有序排列，電池的四周邊緣進(jìn)行了絕緣刻蝕處理，每層的厚度在0-2000納米之間但不為零。如圖1所示，I為第一層，也是第一層金屬薄膜層，并構(gòu)成電池的正電極層，2為第二層，也是第一層非金屬薄膜層，3為第三層，也是第二層金屬薄膜層，4為第四層，也是第二層非金屬薄膜層，5為第η層,是非金屬薄膜層,6為第η+1層,是金屬薄膜層,并構(gòu)成電池的負(fù)電極層。
[0014]本發(fā)明中的各金屬薄膜層為不同的純金屬材料層或合金材料層，或是相同的純金屬材料層或合金材料層。其中的純金屬材料選自鐵、鋁、銅、錳、鍺、鋅、鎳、鎂、鈦、鋰、錫、銀、鉭、鉛、金、鶴、鑰、鋪中的一種。合金材料選自鐵、招、銅、猛、鍺、鋅、鎳、鎂、鈦、鋰、錫、銀、鉭、鉛、金、鎢、鑰、銻、砷中的至少兩種。
[0015]本發(fā)明中的各非金屬薄膜層為不同的非金屬材料層，或相同的非金屬材料層。非金屬材料選自硅、二氧化硅、碳化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化銅、氧化鈦、氧化鋅、TCO或ITO中的一種或多種的混合。
[0016]本發(fā)明中的正電極層也可由透明導(dǎo)電材料TCO、ITO或ZNO制作而成。
[0017]本發(fā)明中的金屬薄膜或非金屬薄膜主要由高真空條件下的電磁控物理蒸鍍、濺射沉積工藝制成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于，由至少兩層金屬薄膜層與至少一層非金屬薄膜層交替層疊構(gòu)成，并且最上層為金屬薄膜層，構(gòu)成電池的正電極層，最下層為金屬薄膜層，構(gòu)成電池的負(fù)電極層，所有膜層層疊形成精細(xì)超晶格結(jié)構(gòu)，并呈幾何與光電性有序排列，電池的四周邊緣進(jìn)行了絕緣刻蝕處理，每層的厚度在0-2000納米之間但不為零。
2.如權(quán)利要求1所述的層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于:各金屬薄膜層為不同的純金屬材料層或合金材料層，或是相同的純金屬材料層或合金材料層。
3.如權(quán)利要求1所述的層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述純金屬材料選自鐵、招、銅、猛、鍺、鋅、鎳、鎂、鈦、鋰、錫、銀、鉭、鉛、金、鶴、鑰、鋪中的一種。
4.如權(quán)利要求3所述的層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述合金材料選自鐵、招、銅、猛、鍺、鋅、鎳、鎂、鈦、鋰、錫、銀、鉭、鉛、金、鶴、鑰、鋪、砷中的至少兩種。
5.如權(quán)利要求1所述的層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于:各非金屬薄膜層為不同的非金屬材料層，或相同的非金屬材料層。
6.如權(quán)利要求5所述的層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述非金屬材料選自硅、二氧化硅、碳化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化銅、氧化鈦、氧化鋅、TCO或ITO中的一種或多種的混合。
7.如權(quán)利要求1所述的層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述正電極層可由透明導(dǎo)電材料TCO、ITO或ZNO制作而成。
【專(zhuān)利摘要】一種層狀金屬非金屬薄膜太陽(yáng)能電池，由至少兩層金屬薄膜層與至少一層非金屬薄膜層交替層疊構(gòu)成，并且最上層為金屬薄膜層，構(gòu)成電池的正電極層，最下層為金屬薄膜層，構(gòu)成電池的負(fù)電極層，所有膜層層疊形成精細(xì)超晶格結(jié)構(gòu)，并呈幾何與光電性有序排列，電池的四周邊緣進(jìn)行了絕緣刻蝕處理，每層的厚度在0-2000納米之間但不為零。本發(fā)明是基于普通金屬與非金屬等綠色材料的、高光電轉(zhuǎn)換效率的超精細(xì)太陽(yáng)能電池，技術(shù)工藝簡(jiǎn)捷，市場(chǎng)潛力巨大。
【IPC分類(lèi)】H01L31-0224, H01L31-0216
【公開(kāi)號(hào)】CN104681640
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310613755
【發(fā)明人】宋太偉
【申請(qǐng)人】宋太偉
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年11月27日