本發明專利技術是一種電場增強型肖特基結太陽能電池結構，包括電極板（1），絕緣層（2），背面電極（3），n型半導體（4），透明導電薄膜（5），金電極薄膜（6），導電玻璃（7），該結構太陽能電池同時存在透明電容結構外加電場，制備工藝簡單，成本低廉，增強了太陽能電池的光轉化效率，具有重要的實際應用價值。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及太陽能電池
，是一種電場增強型肖特基結太陽能電池結構。
技術介紹
近年來，能源問題日益為人關注，新能源早已成為熱門的研究課題，光伏產業已經成為國民經濟的重要增長點，硅太陽能電池已經產業化。但民用的硅太陽能電池pn結中的η型半導體一般是通過離子擴散的方法在P型半導體上形成η型區域。這種離子擴散的方法所需的設備復雜，成本高昂。肖特基結是一種金屬與半導體的交界面，它與PN結相似，具有非線性阻抗特性(整流特性)。1938年德國的W.H.肖特基提出理論模型，對此特性作了科學的解釋，故后來把這種金屬與半導體的交界面稱為肖特基結或肖特基勢壘。半導體的逸出功一般比金屬的小，故當金屬與半導體(以N型為例)接觸時，電子就從半導體流入金屬，在半導體表面層內形成一個由帶正電不可移動的雜質離子組成的空間電荷區，在此區中存在一個由半導體指向金屬的電場，猶如筑起了一座高墻，阻止半導體中的電子繼續流入金屬。從肖特基勢壘的能帶可以看出:在界面處半導體的能帶發生彎曲，形成一個高勢能區，這就是肖特基勢壘。電子必須具有高于這一勢壘的能量才能越過勢壘流入金屬。當平衡時，肖特基勢壘的高度是金屬和半導體的逸出功的差值。肖特基結用于制作各種微波二極管，利用反向電容一電壓特性制成變容二極管，如砷化鎵肖特基變容管用于參量放大器、電調諧。
技術實現思路
本專利技術提供一種電場增強型肖特基結太陽能電池結構，提供了外加電場來增強電池的光電轉化效率。電場具體的施加方式為在肖特基結太陽能電池兩端加入電容器并充電，此種電場增強型肖特基結太陽能電池制備方法簡單、有效、成本低廉，無需持續通電，在新能源技術領域有著潛在的應用價值。一種電場增強型肖特基結太陽能電池結構包括電極板(1)，絕緣層(2)，背面電極(3)，η型半導體(4)，透明導電薄膜(5)，金電極薄膜(6)，導電玻璃(7)。太陽能電池的結構為層疊結構，依次為電極板(I)、絕緣層(2)、背面電極(3)、η型半導體(4)、透明導電薄膜(5)。電極板(I)為金屬薄膜電極，接外加電壓的正極，電極材料為金、鈦、鎳、鉻、招、鐵中一種或幾種。絕緣層(2)為普通玻璃、石英玻璃、二氧化硅、電纜紙、浸潰劑、聚氯乙烯、聚乙烯、Si3N4'Al2O3中一種或幾種。背面電極(3)為Ti/Pd/Ag電極，用于接負載，背面電極和η型半導體(4)形成歐姆接觸。η型半導體(4)的功函數小于透明導電薄膜(5)的功函數。透明導電薄膜(5)為金屬薄膜、石墨稀薄膜、導電高分子薄膜、氧化銦錫薄膜、鋁摻雜的氧化鋅、氟摻雜的氧化錫中一種或幾種。透明導電薄膜(5)的邊緣鍍有用于接負載的金電極薄膜(6)。導電玻璃(7)的絕緣面搭在金電極薄膜(6)之上，導電玻璃的導電面接外加電壓的負極。本專利技術是一種電場增強型肖特基結太陽能電池結構，施加的外加電場增強肖特基結內的空間電荷區的范圍，也增強了內建電場的強度，可以使更多的光生電子空穴對分離，進而可以提高電池的光電轉化效率，而且減少了半導體用量，成本較低。附圖說明圖1為本專利技術提供的電場增強型肖特基結太陽能電池結構示意圖。其中，I為電極板，2為絕緣層，3為背面電極，4為η型半導體，5為透明導電薄膜，6為金電極薄膜，7為導電玻璃。具體實施例方式本專利技術是一種電場增強型肖特基結太陽能電池結構，增強了電池的光電轉化效率。這種電場增強型肖特基結太陽能電池結構，為電極板(I)、絕緣層(2)、背面電極(3)、η型半導體(4)、透明導電薄膜(5)制備成依次的層疊結構。在透明導電薄膜(5)的邊緣派射或鍍上一層金電極薄膜(6 ),然后在金電極薄膜(6 )的上面覆蓋一塊導電玻璃(7 ),導電玻璃(7)的絕緣面起到絕緣層的作用，與金電極薄膜(6)接觸。電極板(I)為金屬薄膜電極，接外加電壓的正極，電極材料為金、鈦、鎳、鉻、招、鐵中一種或幾種。絕緣層(2)為普通玻璃、石英玻璃、二氧化硅、電纜紙、浸潰劑、聚氯乙烯、聚乙烯、Si3N4'Al2O3中一種或幾種。背面電極(3)為Ti/Pd/Ag電極，用于接負載，背面電極和η型半導體(4)形成歐姆接觸。η型半導體(4)的功函數小于透明導電薄膜(5)的功函數，這樣透明導電薄膜(5)才會和η型半導體(4)組成肖特基結，在η型半導體(4)界面處生成空間電荷區和內建電場。透明導電薄膜(5)為金屬薄膜、石墨稀薄膜、導電高分子薄膜、氧化銦錫薄膜、鋁摻雜的氧化鋅、氟摻雜的氧化錫中一種或幾種。導電玻璃(7)的絕緣面搭在金電極薄膜(6)之上，在導電玻璃(7)的導電面和電極板(I)之間先施加電壓，為由導電玻璃(7 )和電極板(I)組成的電容器充電。電極板(I)接正電，導電玻璃(7)的導電面接負電，這樣外加電場的方向是由電極板(I)指向導電玻璃(7)，使電容充電。透明導電薄膜(5)的邊緣鍍有金電極薄膜(6)，背面電極(3)和金電極薄膜(6)接帶有負載的外電路。當外加電場施加后，增加了內建電場的強度和空間電荷區的寬度。當光照時，有更多的光生電子空穴對分離，并到達電極兩端，從而產生更大的開路電壓，更高的光電轉化效率。這種電場增強型肖特基結太陽能電池結構，采用外加的電容結構施加電場，電場穩定，電容充電，可以長久保持電場強度，其制備工藝簡單，節省半導體材料使用量，成本低廉，可提高太陽能電池光效率，具有潛在的應用價值。實施例1:電場增強型肖特基結太陽能電池結構，為鎳電極板(I)、二氧化硅絕緣層(2)、Ti/Pd/Ag背面電極(3)、n型半導體(4)、石墨稀透明導電薄膜(5)制備成依次的層疊結構。在透明導電薄膜(5)的邊緣濺射或鍍上一層金電極薄膜(6)，然后在金電極薄膜(6)的上面覆蓋一塊導電玻璃(7)，背面電極和η型半導體(4)形成歐姆接觸，導電玻璃(7)的絕緣面搭在金電極薄膜(6)之上，在導電玻璃(7)的導電面和電極板(I)之間先施加電壓0.1V，為由導電玻璃(7)和電極板(I)組成的電容器充電。電極板(I)接正電，導電玻璃(7)的導電面接負電，這樣夕卜加電場的方向是由電極板(I)指向導電玻璃(7)，使電容充電。當外加電場施加后，增加了內建電場的強度和空間電荷區的寬度。當光照時，光電轉化效率為3.5%，比不施加電壓的器件光電轉化效率高出0.6%。這種電場增強型肖特基結太陽能電池結構，采用外加的電容結構施加電場，電場穩定，電容充電，可以長久保持電場強度，其制備工藝簡單，節省半導體材料使用量，成本低廉，可提高太陽能電池光效率，具有潛在的應用價值。實施例2:電場增強型肖特基結太陽能電池結構，為鈦電極板(I)、普通玻璃絕緣層(2)、Ti/Pd/Ag背面電極(3)、η型硅半導體(4)、金屬金透明導電薄膜(5)制備成依次的層疊結構。在透明導電薄膜(5)的邊緣濺射或鍍上一層金電極薄膜(6)，然后在金電極薄膜(6)的上面覆蓋一塊導電玻璃(7)，背面電極和η型半導體(4)形成歐姆接觸，導電玻璃(7)的絕緣面搭在金電極薄膜(6)之上，在導電玻璃(7)的導電面和電極板(I)之間先施加電壓0.3V，為由導電玻璃(7)和電極板(I)組成的電容器充電。電極板(I)接正電，導電玻璃(7)的導電面接負電，這樣夕卜加電場的方向是由電極板(I)指向導電玻璃(7)，使電容充電。當外加電場施加后，增加了內建電場的強度和空間電荷區的寬度。當光照時，光電轉化本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電場增強型肖特基結太陽能電池結構包括電極板（1），絕緣層（2），背面電極（3），n型半導體（4），透明導電薄膜（5），金電極薄膜（6），導電玻璃（7）。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：于濂清，董開拓，智倩倩，韓雪，
申請(專利權)人：中國石油大學華東，
類型：發明
國別省市：
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