一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池，所述異質(zhì)結(jié)太陽能電池包括陽極結(jié)構(gòu)，所述陽極結(jié)構(gòu)上設(shè)置有P型空穴傳輸層，所述P型空穴傳輸層上設(shè)置有i本征層，所述i本征層上設(shè)置有n型電子傳輸層，所述n型電子傳輸層上設(shè)置有陰極結(jié)構(gòu)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，電子、空穴復(fù)合率低，對太陽光具有更高的利用效率。
【專利說明】一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及太陽能電池，尤其涉及一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池。

【背景技術(shù)】
[0002]有機太陽能電池的工作原理一般包括以下幾個過程:(I)在太陽光下，能量大于有機半導(dǎo)體材料禁帶寬度的光子首先被吸收，此時處于HOMO(材料的最高占據(jù)軌道)能級的電子會被激發(fā)到LUMO(材料的最低空置軌道)能級上，而與之相關(guān)聯(lián)的空穴則占據(jù)軌道較低的HOMO能級；(2)形成的電子-空穴對之間的庫侖力較大，它們會以束縛的形式存在，稱為激子；(3)當激子處于電場處或界面處時，在能級差的作用下這些激子就會分離形成自由的電子。
[0003]在過去的十年中，有機太陽能電池的研究有了很大的進展。目前的研究人員已研發(fā)出能量轉(zhuǎn)換效率可達8.62%的有機太陽能電池，并且一些公司也已經(jīng)開始批量商業(yè)化。Heliatek公司創(chuàng)造了有機太陽能電池的新世界紀錄，該公司已經(jīng)委托一家公認的獨立測試機構(gòu)SGS對其最新的有機太陽能電池進行測量，測量結(jié)果顯示其能量轉(zhuǎn)換效率已達到了10.7%。
[0004]但目前太陽能電池總的效率還很低、成本較高，離大范圍推廣運用還有很大一段距離。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，對太陽光利用率更高的異質(zhì)結(jié)太陽能電池。
[0006]本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池，所述異質(zhì)結(jié)太陽能電池包括陽極結(jié)構(gòu)，所述陽極結(jié)構(gòu)上設(shè)置有P型空穴傳輸層，所述P型空穴傳輸層上設(shè)置有i本征層，所述i本征層上設(shè)置有η型電子傳輸層，所述η型電子傳輸層上設(shè)置有陰極結(jié)構(gòu)。
[0007]所述p-1-n型異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池中，光吸收和電荷載流子的傳輸是兩個獨立的過程。激子分離后，形成的空穴和電子分別通過P層和η層傳輸?shù)诫姌O。通過改變寬帶隙材料層的厚度，可以使得本征層處于光場最強的位置，可以提高電池的性能。
[0008]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進。
[0009]進一步，所述P型空穴傳輸層、η型電子傳輸層為摻雜傳輸層，摻雜后的傳輸層具有半滲透膜的性質(zhì)，只允許一種相對應(yīng)的電荷傳輸，對于激子和另一種電荷性相反的電荷則起到阻擋的作用。
[0010]本實用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，轉(zhuǎn)換效率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實用新型一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池內(nèi)部電子、空穴傳輸示意圖；
[0013]附圖中,各標號所代表的部件列表如下:1、陽極結(jié)構(gòu)，2、P型空穴傳輸層，3、i本征層,4、η型電子傳輸層,5、陰極結(jié)構(gòu),6、電子,7、空穴。

【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0015]如圖1所示，一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池，所述異質(zhì)結(jié)太陽能電池包括陽極結(jié)構(gòu)1，所述陽極結(jié)構(gòu)I上設(shè)置有P型空穴傳輸層2，所述P型空穴傳輸層2上設(shè)置有i本征層3，所述i本征層3上設(shè)置有η型電子傳輸層4，所述η型電子傳輸層4上設(shè)置有陰極結(jié)構(gòu)5。
[0016]如圖2所示，所述p-1-n型異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池中，光吸收和電荷載流子的傳輸是兩個獨立的過程。激子分離后，形成的空穴7和電子6分別通過P型空穴傳輸層2和η型電子傳輸層4傳輸?shù)诫姌O。通過改變寬帶隙材料層的厚度，可以使得i本征層3處于光場最強的位置，可以提高電池的性能。
[0017]如圖2所不,所述P型空穴傳輸層2、n型電子傳輸層4為摻雜傳輸層,摻雜后的傳輸層具有半滲透膜的性質(zhì)，只允許一種相對應(yīng)的電荷傳輸，對于激子和另一種電荷性相反的電荷則起到阻擋的作用。
[0018]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池，其特征在于，所述異質(zhì)結(jié)太陽能電池包括陽極結(jié)構(gòu)，所述陽極結(jié)構(gòu)上設(shè)置有P型空穴傳輸層，所述P型空穴傳輸層上設(shè)置有i本征層，所述i本征層上設(shè)置有η型電子傳輸層，所述η型電子傳輸層上設(shè)置有陰極結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種異質(zhì)結(jié)太陽能電池，其特征在于，所述P型空穴傳輸層、η型電子傳輸層為摻雜傳輸層。
【文檔編號】H01L51/50GK204257708SQ201420474765
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】夏洪貴, 趙國選 申請人:重慶市佳新美科技有限公司