有源太阳能电池和制造方法

摘要

本发明涉及太阳能电池的领域。具体来讲，本发明涉及用于提高太阳能电池效率的器件和方法及其太阳能电池。本发明的一个方面涉及一种太阳能电池，该太阳能电池包括具有自然带隙NB(NB2、NB3、NB4、NB5、NB6、NB7)的半导体层(11、12、13、14、15、16、17)。所述半导体层还具有至少一个电极(100、101、110、111、120、121)，所述至少一个电极被设计为产生所述半导体层中的环境电压V(V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V(r))。因此，进入光子经历修改的NB-V＝B带隙(B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7)，该带隙这里被称作表观带隙。具有E＞B1的光子将被吸收到带隙B中，并且半导体价带中的电子将被激活到导带上，由此引起光电流。根据本发明，调整表观带隙B的能力提供了优化进入光子收集的巨大力量。

主权项

一种太阳能电池，该太阳能电池包括具有自然带隙的至少两个半导体层(11、12、13、14、15、16、17)，所述至少两个半导体层被布置为将进入光子转换成电流，至少一个半导体层设置有至少一个电极(100、101、110、111、120、121)，具有自然带隙NB1的所述至少两个半导体层中的第一半导体层被布置为将来自入射光子的第一光子布居转换成光电流，并且留下次级光子布居，所述第一半导体层(11)对于所述第一光子布居之外的所有或一些光子是透明的，所述太阳能电池包括所述第一半导体层后面的具有自然带隙NB2的至少一个第二半导体层(12、13、14、15、16、17)，具有自然带隙NB2的所述至少一个第二半导体层被布置为将来自所述次级光子布居的进入光子转换成电流，其特征在于，入射太阳光谱通过所述第一半导体层而留下的次级光子布居光谱被布置为根据分光计测量来得知，半导体层对进入太阳光谱的响应与通过每个半导体层出现的光谱的组合配合被优化，以将总共收集的光电流最大化。