TW200845404A - Photovoltaic cell and method of making thereof - Google Patents

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TW200845404A
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photovoltaic
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Krzysztof Kempa
Michael Naughton
Zhifeng Ren
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Solasta Inc
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Description

200845404 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般關於光伏打或太陽能電池之領域，且更明確 言之，關於包含具有多重帶隙或表現多重激子效應之光伏 打材料的光伏打電池。 % 本申請案主張2007年1月30曰申請之美國臨時申請案第 ^ 60/887,212號及2007年1月30日申請之美國臨時申請案第 60/887,206號之權利，二案之全文以引用的方式併入本文 _ 中。 【先前技術】 標題為"Seven Excitons at a Cost of One: Redefining the Limits for Conversion Efficiency of Photons into Charge Carriers”，Nano Letters，第 6卷，第 3號（2006) 424-429，由 Schaller等人撰寫之文章說明所謂的”多重激子”效應，其 中入射於一光伏打（PV)材料上之一光子產生多於一對電荷 載子，即，多於一個激子（即，多於一電子-電洞對），該文 ® 章之整體以提及方式併入本文。該多重激子效應係一 PV材 料之一較籠統”載子倍增”效應中的一種，其中該等光產生 ， 電荷載子包含多於一個激子。吾人咸信Schaller之PV材料 由具有小於30 nm，如約20 nm之平均直徑的PbSe奈米結晶 (有時亦稱為單晶奈米粒子或量子點）組成。PbSe在一傳導 帶與一價電帶間具有大約0.3 eV之一間隙（即，帶隙），其 比太陽輻射之峰值發射能量小數倍。藉由以具有等於7.8 PbSe帶隙能量之一能量（即，0.3 eVx7.8=2.34 eV，在大約 128854.doc 200845404 530 nm之綠色波長範圍中之峰值太陽輻射的能量）的輻射 照射該小帶隙奈米結晶，該等作者便能使每一入射光子於 該等奈米結晶中產生七個激子，並以65%之能量轉換效率 (η)產生接近700%之量子效率。該文章暗示該多重激子效 應發生在該入射輻射具有大於2·9個該PV材料之帶隙能量 的能量時。
美國公開申請案2004/0118451說明效率提升之塊狀多接 面pv裝置。該pv裝置包含二或更多個半導體材料之接 面電池。該等多接面電池可由分別具有1 85/1.43/〇 7以之 帶隙的GalnP/GaAs/Ge材料製成。或者，每一電池可包含 InGaN材料之一 p-n接面，該InGaNM料在每一電池中具有 不同In與Ga比率’其對於每一電池提供不同之帶隙。 【發明内容】 本發明之一項具體實施例提供一種光伏打電池，其包括 第包極、一第二電極、及位於該第一與該第二電極之 間並/、4第與该第二電極電接觸的一光伏打材料。該光 伏打材料包合1)半導體奈米結晶，其具有顯著小於峰值太 陽輕射能量之帶隙以回應太陽輻射之照射表現一多重激子 效應’及/或11)-第一與一第二組半導體奈米結晶，其中 :弟-組奈米結晶與該第二組奈米結晶具有相異的帶隙能 量。該光伏打材料在從該第-電極至該第二電極之-方向 上之I度係小於約200 nm而該光伏打材料在實質上垂直 於該光伏打材料之嘗择 .,, ^ . 〈見度之一方向上之一鬲度係至少2微 米0 128854.doc 200845404 【實施方式】 圖1A說明根據本發明之一 卜該電池！含有-第-或内部電的光伏打電池 5、及位於該第一愈該第二電：極3、一弟二或外部電極 恭極雷技_ 電極之間並與該第一與該第二 私極電接觸的一光伏打（ρν) 览f m 材枓7。該光伏打材料在從該 弟一 ^該第二電極5之-方向（即，_中之左至右） 上之X*度9係小於約2〇〇 nm， 於 如10〇 nm或更小，較佳地介 、:广：m之間。該光伏打材料在實質上垂直於該光伏 丁’，之見度之—方向上之高度11(即，在圖1At的垂直 方向上)係至少1微米’如2至30微米，例如10微米。術語"實 質上垂直"包括中空圓柱形Pv材料7之精確垂直方向，以及 底部比頂部寬或窄之中空圓錐形pv材料之從垂直偏差1至 45度的方向。可使用其他合適的pv材料尺寸。 該PV材料7之寬度9較佳地在實質上垂直於即將入射於 該PV電池1上之入射太陽輻射之一方向上延伸。於圖α 中，預期該入射太陽輻射（即，太陽光）能相對於該水平寬 度9方向以大約7〇至110度，如85至95度之一角度照在該pv 材料7上。該寬度9較佳地係薄到足以在光產生電荷载子於 邊光伏打材料中至該（等）電極之平均時間期間内實質上防 止聲子產生。換句話說，該pV材料7之寬度9必須薄到足以 在產生可觀數目之聲子前將足夠的電荷載子傳送至該（等） 電極3及/或5。因此，一旦該PV材料吸收該入射太陽輻射 之入射光子，進而使該等入射光子轉換成電荷載子（電子/ 笔洞或激子）’該專電荷載子應在產生可觀數量之聲子（其 128854.doc 200845404 ：、射輪射轉換成熱，而非轉換成能提供光產生電流的電 ，載子）前到達該（等）㈣電極3、w列如，較佳地應將該 等入射光子的至少4〇%，如4〇至1〇〇%轉換成光產生電荷載 子/、會到達一個別電極並產生一光產生電流，而非產生 聲子（即，熱）。圖1入中顯示之範例之大約1〇 nm至大約2〇 之寬度9經認定係小到足以防止產生可觀數量之聲子。 較佳地，該寬度9係小到足以實質上防止因載子再結合及/ 或散射所導致的載子（如電子及/或電洞）能量損失。例如， 就非晶矽而言，此寬度係小於約2〇〇 nm。該寬度就其他材 料而言可能不同。 δ亥光伏打材料7之高度11較佳地係厚到足以將該入射太 陽幸田射中之入射光子的至少90%，如90至100%轉換成電荷 載子口此，該PV材料7之高度11較佳地係大到足以收集 全部的太陽輻射。該高度π較佳地係大到足以光伏打吸收 在50 nm至2000 nm波長範圍中，較佳地在4〇〇 11111至1〇〇〇 圍中之光子的至少9〇0/。，如9〇至ι〇〇%。較佳地，該 回度11係大於該半導體材料中之最長光子穿透深度。此高 度就非晶矽而言係大約1微米或更大。該高度就其他材料 而吕可能不同。較佳地（但非必然地），該高度11係至少比 该見度9大至少1〇倍，如至少1〇〇倍，如ι，〇〇〇至1〇,〇〇〇倍。 該第一電極3較佳地包含一導電奈米柱（如一奈米纖維、 奈米官或奈米線）。例如，該第一電極3可包含一導電碳奈 米官’如一多重金屬壁碳奈米管、或一元素或合金金屬奈 米線、如鉬、銅、鎳、金、或鈀奈米線、或一包含具有石 128854.doc 200845404 墨區段之碳纖維材料之奈米尺度繩的奈米纖維。該奈米柱 可為圓柱形’其之直控為2至2GG nm，如3G至15G nm，例 如50/m，而高度為1〇〇微米，如忉至％微来。該第一電極 3視需要亦可由—導電聚合物材料形成。或者，該奈米柱 可包含-電絕緣材料’如一聚合物材料，#覆蓋一導電殼 以形成該電極3 〇你| ‘ -r — - > ^ 例如，可在一基板上形成一導電層，使 ”孑凡“示米柱形成一導電殼以形成該電極3。該聚合物 奈米柱（如塑膠奈米柱）可藉由在一鱗模中模製一聚合物基 板以在該基板之-表面上形成該等奈米柱或藉由衝壓該基 板之一表面以形成該等奈米柱而形成。 I同圖1A中顯不’該光伏打材料7環繞該奈米柱電極3之 至少-下方部分。該第二電極5環繞該光伏打材料7以形成 中貝示之所5胃的奈米同軸電繞。該電極5可包含任 何適當導電材料’如-導電聚合物，或-元素金屬或-金 屬合金’如鋼、鎳、紹或其之合金”戈者，該電極5可包 含-選擇性透射與導電之材料，如透明導電氧化物 (TCO)，如氧化銦錫、氧化鋁鋅或氧化銦鋅。 較佳地(但非必然地)，肖奈米柱3之上方部#會在光伏 打材料7之頂部上延伸並形成該光伏打電池夏之—光學天線 3A。術語"頂部"意指材料7之遠離其上形成該PV電池 ，基板之側。因此’該奈米柱電極3之高度較佳地係大於 及PV材料7之高度u。較佳地，該天線从之高度比該奈米 柱3之直徑大三倍。該天線从之高度可匹配該入射太陽輻 射並可包含整數倍之!/2該入射太陽輻射之峰值波長(即，天 I28854.doc 200845404 線高度=(n/2)X53〇nm，其中n係一整數）。該天線3A有助於 收集該太陽輻射。較佳地，該天線3八會收集大於9〇%，如 90至100%之入射太陽輻射。 於一替代性具體實施例中，該天線3 A係增補一奈米角光 • 收集器或由該奈米角光收集器所取代。於此具體實施例 . 中，該外部電極5會在該PV材料7之高度11上延伸且形狀大 致上為一頂部朝下的圓錐以便能收集該太陽輻射。 於另替代性具體實施例申，該PV電池1具有除一奈米 同軸電鏡以外之-形狀。例如，該pv材料7及/或該外部電 極5可僅一部分環繞該内部電極3而延伸。此外，該等電極 /、5可包έ板狀電極且該pV材料7可包含該等電極3與$之 間由薄而高大的板狀材料。 圖2說明奈米同軸電纜PV電池1之一陣列，其中每一電 池1中之天線3Α會收集入射太陽輻射，入射太陽輻射係以 線13示意性顯示。如同圖2、3Β、3D與3g中顯示，該奈米 • 柱内部電極3可直接形成於一導電基板15上，如一鋼二銘 基板。在此情況下，該基板作用為串聯該等電極3與1>又電 池1之電接點令之一者。就一導電基板15而言，一選擇性 • 電絕緣層1 7 (如氧化矽或氧化鋁）可位於該基板！ 5與每一外 • 。卩電極5之間以使該等電極5與該基板丨5電絕緣，如同圖3E 中顯示。該絕緣層17亦可填充相鄰PV電池！之相鄰電極5間 之空間，如同圖2中顯示。或者，若該pv材料7如同圖3F 中顯示覆蓋該基板15之表面，則可省略該絕緣層i7。如同 圖3G中顯示，於另一替代性組態中，該等pv電池間之敕 128854.doc -11 - 200845404 個橫向空間在預期串聯 、、甲聊王#電極5之情況下可以該電極5之 材料真充於此組恶中，該電極5之材料可位於該^材料7 之上’該PV材料7係位於該基板上該等PV電池間之一空間 中視而要全省略該絕緣層17或其可如圖％中顯示 於该PV材料之下包含一薄層。對該等外部電極$形成一電 接點（為求^而未顯不）’同時—個別電接觸係透過該基 板15連接至内部電極。或去 ?次者，可使用一絕緣基板15而非一 導電基板，並㈣物電池下之每—内部電極3提供一分 離電接點。在此組態中’圖3G中顯示之絕緣層17可由一導 電層取代。該導電層17可接觸該等内部電極3之基底或可 覆蓋每-内部電極3之整體(尤其是在該等内部奈米柱係由 絕緣材料製成時）。若該基板15包含—光學透明材料，如 玻璃、石英或塑膝，則奈米線或奈米管天線可在該基板之 與該PV電池對立之側上形成。在該透明基板組態中，該 PV電池可透過該基板15以太陽輻射來照射。一導電且光學 透明之層17(如氧化銦錫、氧化鋁鋅、氧化銦鋅或其他透 明、導電金屬氧化物）可形成於一透明絕緣基板之表面上 以作用為該等内部電極3之一底接觸。此導電、透明層^ 可接觸該等内部電極3之基底或其可覆蓋該等内部電極^之 整體。因此，該基板15可為撓性或剛性、導電或絕緣、對 可見光為透明或不透明。 較佳地，於該等電池1之上形成一或多個絕緣' 光學透 明囊封及/或抗反射層19。可於一或多個囊封層19中囊封 該等天線3A。該（等）囊封層19可包含一透明聚合物層（如 128854.doc -12- 200845404 通常在PV裝置中用作囊封層之EVA或其他聚合物）、及/或 一無機層（如氧化矽或其他玻璃層）。 於本發明之一方面中，該光伏打材料7包含一具有一或 更多不同帶隙之材料。該等帶隙之範圍可從〇 ;1 • eV，例如從0.3 eV至3.4 eV，如0.3 eV至1·85 eV。該光伏 • 打材料可包含塊狀及/或奈米結晶材料。於圖1B*說明該 PV電池之帶隙圖並於圖ic中說明該PV材料7之傳導、價電 與中間帶間之輻射躍遷。 _ 於本發明之一項具體實施例中，該光伏打材料7包含二 或更多組具有不同帶隙能量之奈米結晶（亦稱為奈米粒子 或1子點）。如同本文中所使用，一”組”奈米結晶意指具有 大致上相同T隙之一奈米結晶群組。較佳地，該等奈米衾士 晶具有的平均直徑為1至100 nm，如1至10 nm，例如！至5 nm。該專奈米結晶彼此係實體或穿遂接觸以提供一使電荷 載子能從該内部電極3至該外部電極5之路徑。該等奈米鈐 • 晶可囊封於一光學透明矩陣材料（如一光學透明聚合物矩 陣（例如太陽能電池中使用之EVA或其他聚合物囊封材料）) 或光學透明無機氧化物矩陣材料（如玻璃、氧化矽等）中。 -力該矩陣中該等奈米結晶間之小距離確保在相鄰奈米粒子 間的載子穿遂，而不會發生直接的載子傳送。或者，可省 略省矩陣且該等奈米結晶可包含一緻密封裝奈米結晶主 體。该奈米結晶PV材料7較佳地係用於圖丨與2中顯示之垂 直奈米同軸電纜類型PV電池1之組態中。然而，可使用任 何其他PV電池組態，包括_平面水平組態，其中該奈米結 128854.doc -13- 200845404 晶pv材料係位於二平面電極之間，二平面電極中之一者對 輻射為透明（即，該太陽輻射係入射於一水平透明電極之 一主表面上且該輻射係透過該透明電極而透射至該 料）。 藉由改變該等奈米結晶之材料及/或改變同一材料奈米 結晶之大小可獲得不同帶隙能量。例如，大小相同但由不 同奈米結晶材料（如（例如）si、以&與卩以匀製成之奈米結
曰曰便因本貝材料之帶隙結構而具有不同的帶隙能量。此 外，在奈米結晶具有的直徑小於一特定臨界直徑之情況 下’由於強大侷限機制之量子效應使得帶隙會隨直徑縮小 而變大。使該半導體奈米結晶之帶隙隨大小改變的臨界直 徑係因不同㈣而不同，然而—般相信該臨界直徑係小於 一特定材料之一激子波耳（Bohr)半徑。例如，咸信該激子 波耳半徑之大小就Cdse而言係大約5至6 而就pbse而言 則超過40 nm。 因此，在本發明中，該光伏打材料可包含二或更多不同 材料之奈米結晶及/或具有不同平均直徑之相同或不同材 料之奈米結晶’其中至少—組奈米結晶之直徑小於該奈米 結晶材料之激子波耳半徑。豸等奈米結晶可包含…^ IV、m-v、„_νι、Ιν·νϊ與跳⑽材料或有機聚合或 其他+導體材料之單元、二元、三元或四元奈米結晶。例 如’該光伏打材料可包含具有不同帶隙之以、㈣與咖 奈米結晶。或者’該光伏打材料可包含二或更多小於4〇 ⑽之直徑的咖奈米結晶，如二至四組具有不同平均直 128854.doc -14 - 200845404 徑之奈米結晶且因此每一組中之帶隙能量亦不同。當然， 該等奈米=晶組可經選定而使其因組成與直径而具有不同 的帶隙能量。一般而言，該Pv材料7可包含介於二與十個 之間之奈米結晶組，以提供介於二與十個之間之不同帶 隙。如同圖ic中顯示，在Pv材料具有N個能帶（其中似） 之情況下，存在N(N-1)/2個㈣，其在能帶之間產生Ν(Ν· 1)/2個吸收與輻射躍遷。 在該PV材料7中每一組奈米結晶可單獨提供或可與其他 (若干）組奈米結晶相混雜。例如，參考圖丨八 之方向上可區別該等奈米結晶組。在此組態中，：有1 最小帶隙之奈米結晶可位於該pv材料之底部上（即，最接 近該基板15) ’而另一組具有最大帶隙之奈米結晶則可位 於最接近該PV材料之頂部處（即，最接近該天線从）。若存 在額外-或多組具有-中間帶隙之奈米結晶，則其可提供 於該等其他二組間之PV材料的中間。 在另一組態中，可在該寬度9方向上區分該等奈米結 晶:在一如此的組態中，一組具有最小帶隙之奈米結晶可 位最接近該外部電極5之處，而另一組具有最大帶隙之奈 米結晶則可位於最接近該内部電極3之處。若存在更多組 具有-中間帶隙之奈米結晶，則其可提供於該等其他二組 間:PV材料的中間。在一替代性組態中，該第一組具有最 小π隙之奈米結晶可位最接近該内部電極3之處，而該第 二組具有最大帶隙之奈米結晶則可位於最接近該外部電極 5之處。 128854.doc 15- 200845404 於另-組恶中’該等奈米結晶組並非分離的而是混雜在 起因此所有組之奈米結晶係在該矩陣材料或在一封 裝奈米結晶主體PV材料7中混雜在一起。 於本發明之另一具體實施例中，該等奈米結晶具有顯著 小於峰值太陽輻射能量之帶隙以回應太陽輻射表現多重激 子效應（亦稱為載子倍增效應）。較佳地，該等奈米結晶具 有等於或小於0.8eV，如mv(即，小於太陽輻射之 2·34 W峰值能量至少2·9倍）的帶隙。此等奈米結晶應大 (即具有大於激子波耳半徑的直徑）到足以使其之帶隙係 由其材料組成而非由其大小（即，帶隙係與材料而非大小 特性）來決定。因此，選擇小帶隙之材料以表現多重激子 效應以及選擇大的該PV材料7之高度與寬度比例均能使該 PV電池1的改善色彩匹配（即，該pv材料能從入射光子產 生電荷載子而非顯著產生聲子/熱的改善能力）。圖1D說明 此具體實施例之pv電池1的能帶圖。於此具體實施例中， 該光伏打材料7可包含具有相同帶隙能量或不同帶隙能量 的半導體奈米結晶(即，該光伏打材料可包含一組、或二 或更多組奈米結晶）。因此，該PV材料7可包含一第一組具 有π隙為0,8 eV或更小的奈米結晶，並選擇性包含一或更 多第二組具有帶隙為〇·9至3.4 eV，如1至2·34 eV(例如， 1·4311·85 eV)的奈米結晶。 可使用任何能回應太陽輻射而每光子產生多重激子的適 當半導體奈米結晶，如直接帶隙小的半導體奈米結晶。奈 米結晶材料之範例包括無機半導體，如Ge、SiGe、PbSe、 128854.doc -16- 200845404
PbTe、SnTe、SnSe、Bi2Te3、Sb2Te3、PbS、Bi2Se3、
InAs、lnsb、CdTe、CdS或CdSe以及其之三元與四元組 合。 或者及pv材料可包括其他表現載子倍增效應之pv活 • 性材料，如具有帶隙為0.8 eV或更小（如上所述）之塊狀無 • 機半導體層、光活性聚合物（如半導電聚合物）、有機光活 性为子材料（如染料）、或一生物光活性材料（如生物半導體 材料）。光活性意指能回應太陽輻射之照射產生電荷載子 (即’-電流)的能力。有機與聚合物材料包括聚苯乙烯、 銅酞花青（一種藍色或綠色有機色素）或碳富勒烯。生物材 料包括蛋白質、若丹尼（rh0d0nine)或DNA(例如，去氧鳥 糞嘌呤，其揭示於 Appl. Phys. Lett. 78, 35W (2001)中，該 文以提及方式併入本文）。 該PV材料7可完全由上述之奈米結晶組成。此形成一肖 特基（Sch〇ttky)接面型PV電池}。於一替代性組態中，形成 _ Ρ_1Ί或卜1-11型PV電池1。於該P-n或p-i-n型電池中，該pv 材料含有一p-n或p_i_n接面。例如，該pv材料7可包含本質 奈米結晶’其係位於相反導電性類型之半導體薄膜間以形 - 成該卩心型1^電池。於該P-i-n PV電池中，—第一型 . 半‘體薄膜係環繞該内部電極3而形成。然而，含有本質 區域之奈米結晶係環繞該第一半導體薄膜而形成。隨後貝 與該第-半導體薄膜導電性類型相反之一第二η或p型半導 體薄膜係環繞该奈米結晶本質區域而形成。每一半導體薄 膜之厚度可為大約2至㈣，如5至大約3G nm，如5至大 128854.doc -17- 200845404 約20 nm。例如，該PV材料可包含一三層膜，其含有：〇 -塊狀半導體層(如重度摻雜、ρ型非晶或多晶矽或其他半 導體層）；η)-半導體奈米結晶層（如本質石夕或其他奈米結 β曰膜）’以及m)—塊狀半導體層（如重度摻雜、η型非晶戋 多晶石夕或其他半導體層），以形成在該塊狀Ρ型層與該塊狀 η型層間具有奈求結晶本質層之一 型電池。此等層 係依從該内部電極3至該外部電極5之順序而配置。該奈米 結晶層可包切奈米結晶，其可藉由—層接—層之方:或 其他方法來製造(參見例如，N.—等人之〜此 18 (9) (2002) 3694，該文以提及方式併入本文，其對該一 層接-層之方法有大體上的說明）。此組態會提供約】V ⑻間隙）之最大内部電場’並能減少或消除短路。該等塊 狀=層可大約5至1() nm厚且該奈米結晶層可大約1〇錢 nm厚。—般而言’該本質層可為ι〇至⑽⑽厚且該ρ型層 與該:型層可為2至50 _厚。該p型層、該丨型層與該η㈣ 每#可以任何適當組合包含一矽或一非矽半導體材 料^列如’該本質層可包含一與卿型層與心型層不同的 半導體材料。應注意的是該塊狀/奈米結晶/塊狀卜& ^電 池可具有與該同軸電纜組態不同之組態並可水 地置放。 圖3八說明-種用於製造該物電池之多室設備⑽而圖 3 B至3 G δ兒明根據本發明之__項具體實施例—種製造該等 PV電池1之方法中的步驟。如同圖3Α與3Β中顯示，該等 PV電池1可在—移動導電基板15(如—連續㈣鋼網或條， 128854.doc -18- 200845404 其係=一捲轴或捲筒抽離（即，展開）並纏繞至-纏繞捲軸 或捲筒上）上形成。該基板15在—多室沈積設備中會經過 夕個沈積站或至。或者，可使用一靜止、&明的基板(即 一並非連績網或條之矩形基板）。 首先如同圖3C中顯示，在室或站1〇1中奈米柱催化粒 子j如鐵铦、金或其他金屬奈米粒子）係沈積於該基板 、，h等催化粒子可藉由濕式電化學或任何已知的金屬催
化粒子沈積方法來沈積。選擇該催化金屬與粒子大小係基 於即將形成之奈米柱電極3之類型（即，碳奈米管、奈米線 等）。 於一圖3D中顯示之第二步驟中，取決於該催化粒子與該 奈米柱類型，胃等奈米柱電極3係以頂端或基底成長而在 室或站103中選擇性成長於奈米結晶催化部位。例如，碳 奈米官奈米柱可在低真空中以pECVD來成長，而金屬奈米 線則可以MOCVD來成長。該等奈米柱電極3係垂直於該基 板15之表面而形成。或者，如上所述，該等奈米柱係以模 製或衝壓來形成。 於圖3E中顯示之第三步驟中，一選擇性絕緣層17係於室 或站105中環繞該等奈米柱電極3而形成於基板丨5之曝露表 面上。該絕緣層17可藉由在空氣或氧氣環境中低溫熱氧化 該曝露金屬基板表面，或藉由以CVD、噴濺、玻璃上旋塗 沈積等沈積一絕緣層（如氧化矽）來形成。或者，該選擇性 層17可包含藉由噴濺、電鍍等形成的一導電層，如一金屬 或一導電金屬氧化物層。 128854.doc -19- 200845404 於圖3F中顯示之第四步驟中’該奈米結晶pv材料7係在 至或站107中形成於該等奈米柱電極3之上與周圍以及該選 擇性絕緣層17之上。可使用多種不同方法來沈積該PV材料 7 〇 • 一種形成該PV材料之方法包含環繞奈米柱形狀之内部 • 電極3以任何適當汽相沈積技術沈積具有小於2〇 nm之寬度 9的（若干）連續半導體膜。由於該等奈米柱3之奈米級表面 籲 曲率，該膜可能含有奈米結晶或量子點。應連續沈積至少 二彼此組成彼此相異之膜，以便能形成至少二組帶隙能量 相異的奈米結晶。 另一種形成該PV材料之方法包含藉由分別形成或獲得 市面販售之半導體奈米結晶來提供預製造之半導體奈米結 晶。隨後，該等半導體奈米結晶係附著至一奈米柱形狀之 内部電極3之至少一下方部分以形成包含奈米結晶之光伏 打材料。例如，該等奈米結晶可在該絕緣層〗7之上或在該 _ 等電極3之上由一奈米結晶溶液或懸浮液提供。視需要， 該等奈米柱電極3(如碳奈米管）可使若干部分具有化學功 月匕，如利用凡得瓦（van der Waals)吸引力或共價鍵結結合 ‘ 至該等奈米結晶的反應活性基。可在沈積之前預混雜不同 • 的奈米結晶，以便能形成至少二組帶隙能量相異的奈米結 晶。 另一種形成該PV材料之方法包含提供預製造之奈米結 晶並將該等半導體奈米結晶置入一光學透明聚合物矩陣， 如一 EVA或其他矩陣。隨後，在該基板1 5之上且環繞該等 128854.doc •20· 200845404 奈米柱形狀之内部電極3沈積含有該等半導體奈米結晶之 承合物矩陣以形成包含於聚合物矩陣中之奈米結晶之複合 光伏打材料。可將該等奈米結晶混雜成相同聚合物矩陣， 以便能形成至少二組帶隙能量相異的奈米結晶。或者，每 一組奈米結晶可提供為一分離矩陣，且隨後可將該等矩陣 分別沈積成該PV電池。 另一種形成該PV材料之方法包含在該基板〗5之上且環 繞奈米柱形狀之内部電極3沈積一第一透明氧化物層（如一 玻璃層）。該玻璃層可藉由噴濺、CVD或旋塗塗層來沈 積。接著在該透明氧化物之上沈積該等半導體奈米結晶。 可在該透明氧化物上以CVD就地形成該等奈米結晶，或可 由一溶液或懸浮液在該氧化物上沈積預製造之奈米結晶。 然後，在所沈積之半導體奈米結晶之上沈積一第二透明氧 化物層以形成包含於一透明氧化物矩陣中之奈米結晶的複 a PV材料。可重複上述沈積步驟數次直到獲得一所需厚度 為止。可將兩組奈米結晶彼此混雜成每一奈米結晶層或每 一組奈米I吉晶可提供為一由該氧化物層所分隔之一分離奈 米結晶層，以便能形成至少二組帶隙能量相異之奈米結 晶。 於圖3G中顯示之第五步驟中，該外部電極5係於室或站 109中環繞該光伏打材料7而形成。該外部電極5可藉由一 濕式化學方法（如Ni或Cu無電極電链或電鍍，然後接著一 退火步驟）來形成。或者’該電極5可藉由pvD(如噴濺或蒸 發）來形成。該外部電極5與該pv材料7可以化學機械拋光 128854.doc -21 · 200845404 進行拋光及/或選擇性㈣以平坦化該等pv電池1 並曝露該等奈米柱3之上部，進而形成該= 要，可在該等PV電池之間形成-額外的絕㈣。隨後^ 專天線3A之上形成該囊封層19以完成物電池陣列。
圖4A說明於該基板15之上形成之_pv電池之多層式陣 列。於此陣列中，下層中之每_pv電池ia會與上層中之 覆蓋PV電池1B共享該内部奈米柱形狀之電極3。換句話 說’該電極3穿透至少二PV電池1A、1B而垂直延伸（即， 相對於該基板表面垂直）。然而，在該陣列之下與上層中 之電池包含分離的PV材料7A、7B、分離的外部電極/A、 5B、與分離的電輸出⑴與仍。在下方陣列層之電池a中 提供之PV材料可與上方陣列層之電池1A中提供之pv材料 類型相異（即，奈米結晶大小、帶隙及/或組成相異）。一絕 緣層21係位於該上方PV電池層與該下方pv電池層之間。 該等内部電極3穿透此層21而延伸。儘管形成二層，然而 可形成三或更多裝置層。此外，該内部電極3可在該上方 PV電池1B之上延伸以形成一天線。圖4B說明圖4A之陣列 的電路不意圖。 圖5 A至5H說明製造圖4A陣列之方法中的步驟。該方法 與圖3B至3G之方法相似並可在圖3A之設備中執行。明確 言之，除了在該PV材料與該外部電極之上曝露該内部電極 之一大部分之外，圖3B至3G中顯示之步驟係在圖5 a至5D 中重複以形成該陣列之下方層中的pv電池1A。如同圖5E 至5H中顯示，再次重複圖3E至3G中顯示之步驟以形成該 128854.doc •22· 200845404 陣列之PV弘池1B的上方層。可藉由重複圖至阳之步驟 又:或多次來形成額外的裝置層。明確言之，如同圖5A中 顯不’該等奈米柱内部電極3係形成於該基板15上、然 後如同圖5B中顯示，該選擇性導電或絕緣層17A與該光 . 伏打層7A係於該等電極3之上與之間形成。例如，圖㈣
, 顯不之層ΠΑ可為用作-接點的導電層。隨後，如同圖5C 中顯不’該等外部電極5A係形成於覆蓋内部電極3之PV層 7A間之空間中。可藉由在該等内部電極仏上形成一導電 層(如-金屬或—導電金屬氧化物層），接著選擇性姓刻該 導電層以減小其厚度，進而在該等電極3之側上曝露該^ 層Μ來形成該等外部電極5A。或者，可沈積該等外部電 極5A達-小於該等電極3之高度的厚度來避免該餘刻。如 同圖5D中顯示，選擇性㈣該第—光伏打層Μ與該選擇 性層i7A以使其凹陷成與該等電極5A相同之高度並曝露該 等内部電極3之侧。然後，如同圖5E中顯示，於該第一裝 • *層1A之上形成一層間絕緣層21。層21可為氧化石夕、氮化 :、=塗介電質等之層’該等内部電極3係穿透該層而曝 露。隨後，如同圖5F中顯示，於該等電極3之上與之間形 - 成該選擇性導電或絕緣層17B與該第二光伏打層7B。例 -如，圖5F中顯示之層17B可為用作一接點的導電層。隨 後’如同圖5G中顯示，該等外部電極化係形成於覆蓋= 部電極3之n^7B間之空間中。如同圖阳中顯示，（若干） 絕緣鈍化及/或抗反射層〗9隨後係於該等外部電極π之上 形成以填充該等内部電極間之空間。可選擇該等π層 128854.doc -23· 200845404 帶献 將第—個曝露於太陽輻射之材料具有的 太陽Ϊ、/收b波長/較大能量輻射）切將第二個曝露於 场輪射之材料具有的帶隙…b，第—
=⑽置設計，透過該基板15或從與該基= 子之側）吸收較短波長韓射並使較長波長韓射能穿透至 該/、他材料’由該其他材料吸收此較長波長輻射。圖“系 以CdTe奈米結晶（量子點（qd)奈米粒子）保形地塗布之一碳 奈米管（CNT)的示範性丁 EM影像。 人 二種操作該PV電池1之方法包括將該電池!曝露於以一 弟-方向行進之入射太陽輻射13 (如同圖2中顯示），以及 回應該曝露步驟由該PV電池產生一電流，使得該”材料7 含有至少二組帶隙相異之奈米結晶及/或表現一載子倍增 效應’如多重激子效應，其係該載子倍增效應之子集。: 同上所討論，該PV材料7在實質上垂直於該輻射13之方向 的方向上介於該等内部電極3與該等外部電極5之間的寬度 係4到足以在光產生電荷載子於該光伏打材料中至該等 電極之平均時間期間内實質上防止聲子產生及/或實質上 防止因電荷載子再結合與散射所導致的電荷載子能量損失 之至少一者。該PV材料7在實質上平行於該輻射13方向之 方向上的面度11係厚到足以將該人射太陽輻射中入射光子 之至少90%(如90至1〇〇%)轉換成電荷載子（如激子）及/或光 伏打吸收50至2000 nm，較佳地4〇〇 nm至1〇〇〇 nm波長範圍 中之光子之至少90%(如90至1〇0%)。 前述本發明的說明目的在於顯示及解說。並不希望毫無 128854.doc •24- 200845404 运漏或將本發明限於所揭示的星來彳 /、篮彤式，且在上文指干 下可能進行修改與變更，或可由每 Z、 變更。遍… 發明而獲得修改與 欠更㈣憾選擇歧能解說本發明之原理與 應用。希望本發明之範_藉由於 貝7^ ^月之“精由於此所附之申請專利範圍 (及其之專效物）來定義。 【圖式簡單說明】 圖1A係根據本發明之一項具體實施例之一 電池的示
意性三維視圖。圖職⑴係根據本發明之具^施例: pv電池的能帶示意圖。圖1C係圖汨之”材料之能帶間之 輕射躍遷的示意圖。 圖2係根據本發明之一項且辦垂 一 心項异體貝靶例之一 PV電池陣列的 示意性三維視圖。 圖3A係根據本發明之一項具體實施例之形成該^電池 陣列之一多室設備的示意性俯視圖。 圖3B至3G係於圖3A之設備中形成該pv電池陣列之一方 法中之步驟的側視斷面圖。 圖4A係一積體多層式PV電池陣列的側視斷面示意圖。 圖4B係該陣列之電路示意圖。圖从㈣係於形成圖从之 PV電池陣列之一方法中之步驟的側視斷面圖。 圖6係以CdTe量子點（QD)奈米粒子保形地塗布之一碳奈 米管（CNT)的穿透式電子顯微鏡（TEM)影像。 【主要元件符號說明】 1 電池 1A PV電池 128854.doc -25- 200845404 IB PV電池 3 第一或内部電極 3A 光學天線 5 第二或外部電極 5A 外部電極 5B 外部電極 7 光伏打（PV)材料 7A 光伏打（PV)層 7B 光伏打（PV)層 9 寬度 11 南度 13 入射太陽輻射 15 基板 17 選擇性電絕緣層 17A 選擇性導電或絕 17B 選擇性導電或絕 19 絕緣、光學透明 21 奈米柱催化粒子 100 多室設備 101 室或站 103 室或站 105 室或站 107 室或站 109 室或站 128854.doc 26- 200845404 CNT 碳奈米管 QD 量子點
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Claims (1)

  1. 200845404 十、申請專利範圍： 1 · 一種光伏打電池，其包含： 一第一電極； 一第二電極；以及 一光伏打材料，其包含位於該第一與該第二電極之間 並與該第一與該第二電極電接觸的半導體奈米結晶· 其中： 該荨半導體奈米結晶包含下 μ半導體奈米結晶，其具有顯著小於峰值太陽輕 射能量之一帶隙，以使該光伏打材料回應該太陽= 射之照射表現一多重激子效應；或 b)半導體奈米結晶包含一第一與一第二組半導體 奈米結晶，其中該第一組奈米結晶相較於該第二組 奈米結晶具有一相異帶隙能量； 该光伏打材料在從該第一電極至該第二電極之一方向 上之一寬度係小於約200 nm ;以及 "" 該光伏打材料在實質上垂直於該光伏打材料之 古又 之 方向上之一高度係至少1微米 2·如請求項1之電池，其中： 該光伏打材料在實質上垂直於入射太陽輕射之一 方向的一方向上的寬度係薄到足以實質上防止因電荷载 子再結合與散射所導致的電荷载子能量損失；以及 以光伏打材料在實質上平行於入射太陽賴射之該預 方向的一方向上的宾择 w ° X係厚到足以光伏打吸收於一 50至 128854.doc 200845404 2000 nm波長範圍中之光子的至少9〇%。 3 ·如請求項1之電池，其中·· 該光伏打材料在實質上垂直於入射太陽輻射之一預期 方=的一$向上的寬度係薄到足以f質上防止在光產生 • 載子於該光伏打材料中至該第一與該第三電極十之 . 至少一者之平均時間期間内防止聲子產生；以及 該光伏打材料在實質上平行於入射太陽輻射之該預期 • 方向的-方向上的高度係厚到足以將該入射太陽輻射中 入射光子之至少90%轉換成電荷載子。 4·如請求項1之電池，其中： 該光伏打材料之寬度係介於10與20 rnn之間；以及 違光伏打材料之高度係至少2至3 〇微米。 5 ·如請求項1之電池，其中： 該第一電極包含一奈米柱； 該光伏打材料環繞該奈米柱之至少一下方部分；以及 _ 忒第二電極環繞該光伏打材料以形成一奈米同軸電 纜。 6· 士明求項5之電池，其中該奈米柱包含一碳奈米管或一 • 導電奈米線。 7·如明求項5之電池，其中該奈米柱之一上方部分在該光 伏打材料上延伸並形成該光伏打電池之一光學天線。 8·如請求項1之電池，其中： 該等奈米結晶包含該第一與該第二組半導體奈米結 晶；以及 128854.doc 200845404 忒第一組奈米結晶包含與該第二組奈米結晶不同之組 成或不同之平均直徑中之至少一者。 9·如請求項8之電池，其中該光伏打材料進一步包含一第 二組奈米結晶，其中該第三組奈米結晶相較於該第一與 該第二組奈米結晶具有一相異帶隙能量。 10· 2請求項8之電池，其卞至少該第一組奈米結晶具有顯 著小於峰值太陽輻射能量之一帶隙，使得該光伏打材料 回應該太陽輻射之照射表現一多重激子效應。 1 1 ·如明求項1之電池，其中該等奈米結晶具有顯著小於峰 值太陽輻射能量之一帶隙’使得該光伏打材料回應該太 陽輕射之照射表現一多重激子效應。 12. 如請求項丨〗之電池，其中該等奈米結晶具有介於〇1〜 至0.8 eV間之一帶隙。 13. 如請求項12之電池，其中該等奈米結晶係選自由以下各 項組成之一群組：Ge、siGe、PbSe、PbTe、SnTe、 SnSe、Bi2Te3、sb2Te3、pbs、Bi2Se3、InAs、InSb、 CdTe、CdS或CdSe。 14·如睛求項1之電池，其中該PV電池包含PV電池之一陣列 的一部分。 15·如請求項i之電池，其中該等奈米結晶係位於包含一光 學透明聚合物或光學透明無機氧化物矩陣材料的一光學 透明矩陣材料中。 1 6·如請求項1之電池，其中該光伏打材料進一步包含_第 一導電性類型之一第一半導體薄膜及與該第一導電性類 128854.doc 200845404 型對立之一第二導電 午电丨生類型之一第二半導 定位使得該等半導俨大丄 干导體4膜，其經 ㈠導體奈米結晶係位於該第—與該第 導體薄膜間。 /、成弟一 + 1 7· 一種光伏打電池，其包含· 一第一電極，· 於該第一與該第二電極之間 一弟二電極；以及 一光伏打材料，其包含位 極電接觸的半導體奈米結 曰曰 並與該第一與該第二電 其中： 該光伏打材料包含—第—與—第二組半導體奈 晶；以及 米結 違弟一組奈米結晶相 相 曰仴旱又於邊弟二組奈米結晶具有 異帶隙能量。 $ 1 8· —種光伏打電池，其包含： 一第一電極； 一第二電極；以及 一光伏打㈣，其位於該第—與㈣二電極 該第一與該第二電極電接觸； /、 其中： 該光伏打材料包含—塊狀無機半導體材 光活性材料、—有機分子光活性材料或-生物光活性材 料； 1 該光伏打材料回應太陽轄射之照射而表現一载子倍择 效應； 9 128854.doc 200845404 該光伏打材料在從該第一電極至該第二電極之一 上之一寬度係小於200 ηιη ;以及 。 該光伏打材料在實質上垂直於該光伏打材料之寬度之 一方向上之一高度係至少1微米。 又 19. 一種製造一光伏打電池之方法，其包含： 形成一第一電極； 形成一第二電極；以及 形成一光伏打材料，其包含位於該第一與該第二電極 之間並與該第一與該第二電極電接觸的半導體夺= 晶； ’丁、 其中： 該等半導體奈米結晶包含下列至少一者： a) 半導體奈米結晶，其具有顯著小於峰值太陽輻 射能量之-帶隙，以使該光伏打材料回應該太陽= 射之照射表現一多重激子效應；或
    b) 半導體奈米、结曰曰曰包含一第-貞—第二組半導體 奈米結晶’其中該第一組奈米結晶相較於該第二組 奈米結晶具有一相異帶隙能量； 該光伏打材料在從該第一電極至該第二電極之一方向 上之一寬度係小於約200 nm ;以及 该光伏打材料在實質上垂直於該光伏打材料之寬度之 一方向上之一高度係至少1微米。 2〇.如請求項19之方法，其進一步包含： 形成垂直於一基板之第一電極； 128854.doc 200845404 形成環繞該第一電極之光伏打材料；以及 形成環繞該光伏打材料之第二電極。 21·如請求項20之方法，其中形成該光伏打材料之步驟包含 %繞一奈米柱形狀之第一電極使用一汽相沈積技術沈積 具有小於20 nm之一寬度之至少一連續半導體膜以形成 包含奈米結晶之光伏打材料。 22·如請求項20之方法，其中形成該光伏打材料之步驟包含 提供該等半導體奈米結晶，接著使該等提供之半導體奈 米結晶附著至一奈米柱形狀之第一電極之至少一下方部 分。 2 3 ·如清求項2 0之方法，其中♦士、兮止处 ，、甲形成該先伙打材料之步驟包 含： 提供該等半導體奈米結晶； 置入一光學透明聚合物 將該等提供之半導體奈米結晶 矩陣中；以及
    環繞一奈米柱形狀之第 米結晶之聚合物矩陣。 -電極沈積含有該等半導體奈 24·如請求項2〇之方法 含： 其中形成該光伏打材料之步驟包 ⑷環繞-奈米柱形狀之第一電極之 一第一透明氧化物層； 方。卩分沈積 (b)在該透明氧化物之上沈積該等 以及 贼，丁、木結晶，
    在該等沈積之半導體奈米結晶之上 沈積一第二透 128854.doc 200845404 明氧化物層。 25·如請求項19之方法，其中該第一與該第二電極及該光伏 打材料係沈積於一移動導電基板上。 26·如請求項25之方法，其進一步包含於該基板上形成光伏 . 打電池之一陣列。 27·如請求項26之方法，其進一步包含： 從一第一捲筒將一網狀導電基板纏繞至一第二捲筒； _ 於該導電基板上形成複數個金屬催化粒子； 由該等金屬催化粒子成長複數個奈米柱形狀之第一電 極； 形成環繞該等第一電極之光伏打材料；以及 形成環繞該光伏打材料之複數個第二電極。 28. 如請求項19之方法，其中： 該等奈米結晶包含該第一與該第二組半導體奈米結 晶；以及 • ㈣一組奈米結晶包含與該第二組奈米結晶不同之組 成或不同之平均直徑中之至少一者。 29. 如請求項18之方法，其中該等奈米結晶具有顯著小於峰 ' 值太陽輻射能量之—帶隙’使得該光伏打材料回應該太 • 陽輪射之照射表現一多重激子效應。 30. -種操作包含-第—電極、1二電極之__光伏打電 =、及-位於該第-與該第二電極之間並與該第一與該 第二電極電接觸之光伏打材料的方法，該方法包含： 使該光伏打電池曝露於依一第—方向傳遞之入射太陽 128854.doc 200845404 輻射；以及 回應曝露步驟由該光伏打電池產生一電流，使得該光 伏打材料表現一載子倍增效應； 其中： ‘ ㉟光伏打材料在實質上垂直於人射太陽輻射之-預期 方向向上的_寬度係薄到足以達到以下至少一 者斤）在光產生電荷载子於該光伏打材料中至該第一與 ⑩ 〆第包極之平均時間期間内實質上防止聲子產生，或 b)實質上防止因電荷載子再結合與散射所導致的電荷載 子能量損失；以及 該光伏打材料在實質上平行於入射太陽輕射之該預期 方向的一方向上的—高度係厚到足以達到以下至少一 者;)使°亥入射太陽輻射中之入射光子之至少90%轉換 成電荷載子，或b)光伏打吸收於一5〇至2〇〇〇11111波長範圍 中之光子的至少9〇〇/0。 • 3 1 ·如月求項30之方法，其中該光伏打材料包含一第一與一 第-組半導體奈米結晶且該第一組奈米結晶相較於該第 二組奈米結晶具有一相異帶隙能量。 - 32·如請求項30之方法，其中·· ， 2光伏打材料包含具有顯著小於峰值太陽輻射能量之 V隙的半導體奈米結晶，使得該光伏打材料回應曝露 步驟表現多重激子效應； 該光伏打材料之寬度係小於約200 nm ;以及 該光伏打材料之高度係至少1微米。 128854.doc
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI552362B (zh) * 2010-01-08 2016-10-01 三初能量公司 用於將高能量光子放射轉換成電能之能量轉換器、方法以及能量轉換系統
TWI656654B (zh) * 2017-05-24 2019-04-11 鴻海精密工業股份有限公司 太陽能電池
US10424638B2 (en) 2017-05-24 2019-09-24 Tsinghua University Semiconductor device
US10748992B2 (en) 2017-05-24 2020-08-18 Tsinghua University Semiconductor element
US10847737B2 (en) 2017-05-24 2020-11-24 Tsinghua University Light detector

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9005755B2 (en) 2007-01-03 2015-04-14 Applied Nanostructured Solutions, Llc CNS-infused carbon nanomaterials and process therefor
US8951631B2 (en) 2007-01-03 2015-02-10 Applied Nanostructured Solutions, Llc CNT-infused metal fiber materials and process therefor
US8951632B2 (en) 2007-01-03 2015-02-10 Applied Nanostructured Solutions, Llc CNT-infused carbon fiber materials and process therefor
WO2009067668A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-28 The Trustees Of Boston College Apparatus and methods for visual perception using an array of nanoscale waveguides
US20090194160A1 (en) * 2008-02-03 2009-08-06 Alan Hap Chin Thin-film photovoltaic devices and related manufacturing methods
US20100116329A1 (en) * 2008-06-09 2010-05-13 Fitzgerald Eugene A Methods of forming high-efficiency solar cell structures
US7858506B2 (en) * 2008-06-18 2010-12-28 Micron Technology, Inc. Diodes, and methods of forming diodes
US7597388B1 (en) * 2008-07-02 2009-10-06 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Electric charging roof on an automobile
KR101005803B1 (ko) * 2008-08-11 2011-01-05 한국표준과학연구원 양자점나노선 어레이 태양광 소자 및 그 제조 방법
US8748799B2 (en) 2010-12-14 2014-06-10 Zena Technologies, Inc. Full color single pixel including doublet or quadruplet si nanowires for image sensors
US8274039B2 (en) 2008-11-13 2012-09-25 Zena Technologies, Inc. Vertical waveguides with various functionality on integrated circuits
US8546742B2 (en) 2009-06-04 2013-10-01 Zena Technologies, Inc. Array of nanowires in a single cavity with anti-reflective coating on substrate
US9515218B2 (en) 2008-09-04 2016-12-06 Zena Technologies, Inc. Vertical pillar structured photovoltaic devices with mirrors and optical claddings
US8229255B2 (en) 2008-09-04 2012-07-24 Zena Technologies, Inc. Optical waveguides in image sensors
US8835831B2 (en) 2010-06-22 2014-09-16 Zena Technologies, Inc. Polarized light detecting device and fabrication methods of the same
US9299866B2 (en) 2010-12-30 2016-03-29 Zena Technologies, Inc. Nanowire array based solar energy harvesting device
US9000353B2 (en) 2010-06-22 2015-04-07 President And Fellows Of Harvard College Light absorption and filtering properties of vertically oriented semiconductor nano wires
US8735797B2 (en) 2009-12-08 2014-05-27 Zena Technologies, Inc. Nanowire photo-detector grown on a back-side illuminated image sensor
US8866065B2 (en) 2010-12-13 2014-10-21 Zena Technologies, Inc. Nanowire arrays comprising fluorescent nanowires
US9343490B2 (en) 2013-08-09 2016-05-17 Zena Technologies, Inc. Nanowire structured color filter arrays and fabrication method of the same
US20150075599A1 (en) * 2013-09-19 2015-03-19 Zena Technologies, Inc. Pillar structured multijunction photovoltaic devices
US9082673B2 (en) 2009-10-05 2015-07-14 Zena Technologies, Inc. Passivated upstanding nanostructures and methods of making the same
US8299472B2 (en) 2009-12-08 2012-10-30 Young-June Yu Active pixel sensor with nanowire structured photodetectors
US9478685B2 (en) 2014-06-23 2016-10-25 Zena Technologies, Inc. Vertical pillar structured infrared detector and fabrication method for the same
US9406709B2 (en) 2010-06-22 2016-08-02 President And Fellows Of Harvard College Methods for fabricating and using nanowires
KR101018111B1 (ko) * 2008-10-07 2011-02-25 삼성엘이디 주식회사 양자점-금속산화물 복합체, 양자점-금속산화물 복합체의 제조방법 및 양자점-금속산화물 복합체를 포함하는 발광장치
JP2010093101A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Chun-Chu Yang 同軸太陽電池の構造及びその長線形構造の連続製造方法
US7916065B1 (en) * 2008-12-12 2011-03-29 Raytheon Company Countermeasure system and method using quantum dots
KR100988206B1 (ko) * 2008-12-12 2010-10-18 한양대학교 산학협력단 탄소 나노튜브 복합재료를 이용한 태양 전지 및 그 제조방법
KR20100073757A (ko) * 2008-12-23 2010-07-01 삼성전자주식회사 마이크로 로드를 이용한 발광소자 및 그 제조방법
US20100224129A1 (en) 2009-03-03 2010-09-09 Lockheed Martin Corporation System and method for surface treatment and barrier coating of fibers for in situ cnt growth
JP5629756B2 (ja) * 2009-04-10 2014-11-26 アプライド ナノストラクチャード ソリューションズ リミテッド ライアビリティー カンパニーＡｐｐｌｉｅｄ Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓ， Ｌｌｃ 連続的に移動する基材上においてカーボン・ナノチューブを製造する装置及び方法
US20100269895A1 (en) * 2009-04-27 2010-10-28 Katherine Louise Smith Multijunction photovoltaic structure with three-dimensional subcell
WO2010132401A2 (en) * 2009-05-12 2010-11-18 Lightwave Power, Inc. Integrated solar cell nanoarray layers and light concentrating device
US20110124146A1 (en) * 2009-05-29 2011-05-26 Pitera Arthur J Methods of forming high-efficiency multi-junction solar cell structures
WO2010144551A2 (en) * 2009-06-10 2010-12-16 Applied Materials, Inc. Carbon nanotube-based solar cells
US8461451B2 (en) * 2009-06-11 2013-06-11 Sharp Kabushiki Kaisha Vertical junction tandem/multi-junction PV device
KR101033028B1 (ko) 2009-06-25 2011-05-09 한양대학교 산학협력단 태양 전지 및 그 제조 방법
JP2013506303A (ja) 2009-09-29 2013-02-21 リサーチ トライアングル インスティテュート， インターナショナル 量子ドット−フラーレン接合ベースの光検出器
US9349970B2 (en) 2009-09-29 2016-05-24 Research Triangle Institute Quantum dot-fullerene junction based photodetectors
US9054262B2 (en) 2009-09-29 2015-06-09 Research Triangle Institute Integrated optical upconversion devices and related methods
EP2558623A4 (en) * 2010-01-15 2014-03-05 Applied Nanostructured Sols DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING CARBON NANOTUBES ON A CONTINUOUSLY MOVING SUBSTRATE
US20110195207A1 (en) * 2010-02-08 2011-08-11 Sungkyunkwan University Foundation For Corporate Collaboration Graphene roll-to-roll coating apparatus and graphene roll-to-roll coating method using the same
US9202954B2 (en) * 2010-03-03 2015-12-01 Q1 Nanosystems Corporation Nanostructure and photovoltaic cell implementing same
TWI418042B (zh) * 2010-03-29 2013-12-01 Motech Ind Inc 矽晶體電池
US8476637B2 (en) 2010-06-08 2013-07-02 Sundiode Inc. Nanostructure optoelectronic device having sidewall electrical contact
US8431817B2 (en) * 2010-06-08 2013-04-30 Sundiode Inc. Multi-junction solar cell having sidewall bi-layer electrical interconnect
US8659037B2 (en) 2010-06-08 2014-02-25 Sundiode Inc. Nanostructure optoelectronic device with independently controllable junctions
US8604330B1 (en) 2010-12-06 2013-12-10 4Power, Llc High-efficiency solar-cell arrays with integrated devices and methods for forming them
US9184319B2 (en) 2011-01-14 2015-11-10 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Multi-terminal multi-junction photovoltaic cells
WO2012109389A2 (en) * 2011-02-08 2012-08-16 President And Fellows Of Harvard College Palladium nanowires and methods of preparation
CN103165690B (zh) * 2011-12-16 2015-11-25 清华大学 太阳能电池
US8946678B2 (en) 2012-03-15 2015-02-03 Virginia Commonwealth University Room temperature nanowire IR, visible and UV photodetectors
US10396301B2 (en) 2012-05-08 2019-08-27 Ahmed Magdy Farouk Mohamed Organic solar cell with vertical active layers
US9082911B2 (en) * 2013-01-28 2015-07-14 Q1 Nanosystems Corporation Three-dimensional metamaterial device with photovoltaic bristles
KR101440607B1 (ko) * 2013-04-15 2014-09-19 광주과학기술원 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
DE102013221758B4 (de) * 2013-10-25 2019-05-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtungen zur aussendung und/oder zum empfang elektromagnetischer strahlung und verfahren zur bereitstellung derselben
US9425331B2 (en) * 2014-08-06 2016-08-23 The Boeing Company Solar cell wafer connecting system
KR101569084B1 (ko) * 2014-08-26 2015-11-13 삼성전자 주식회사 광발광 적층 복합체 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 표시 장치
US9881966B2 (en) 2015-07-17 2018-01-30 International Business Machines Corporation Three-dimensional integrated multispectral imaging sensor
CN105845759A (zh) * 2016-04-15 2016-08-10 武汉锦隆工程技术有限公司 一种太阳能电池及带防撞报警功能的太阳能路障
CN106067485B (zh) * 2016-07-15 2017-11-03 上海电机学院 一种金属－有源层－抗反射层纳米线太阳能电池
FR3061605B1 (fr) * 2016-12-29 2019-05-31 Aledia Dispositif optoélectronique à diodes électroluminescentes
CN108933166B (zh) * 2017-05-24 2020-08-11 清华大学 半导体器件
US10295983B2 (en) 2017-10-05 2019-05-21 International Business Machines Corporation Process-specific views of large frame pages with variable granularity
US10158039B1 (en) 2017-10-16 2018-12-18 International Business Machines Corporation Heterojunction diode having a narrow bandgap semiconductor
US10326038B2 (en) * 2017-11-02 2019-06-18 Lawrence Livermore National Security, Llc Three-dimensional co-axial linear photonic switch
CN113328244B (zh) * 2021-05-27 2022-12-23 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种基于曲面结构的端射共形光伏天线

Family Cites Families (100)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3312870A (en) * 1964-03-13 1967-04-04 Hughes Aircraft Co Electrical transmission system
US3711848A (en) * 1971-02-10 1973-01-16 I D Eng Inc Method of and apparatus for the detection of stolen articles
US4019924A (en) * 1975-11-14 1977-04-26 Mobil Tyco Solar Energy Corporation Solar cell mounting and interconnecting assembly
US4492810A (en) * 1978-03-08 1985-01-08 Sovonics Solar Systems Optimized doped and band gap adjusted photoresponsive amorphous alloys and devices
US4445050A (en) * 1981-12-15 1984-04-24 Marks Alvin M Device for conversion of light power to electric power
US4197142A (en) * 1979-03-07 1980-04-08 Canadian Patents & Development Ltd. Photochemical device for conversion of visible light to electricity
US4445080A (en) * 1981-11-25 1984-04-24 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. System for indirectly sensing flux in an induction motor
DE3700792C2 (de) * 1987-01-13 1996-08-22 Hoegl Helmut Photovoltaische Solarzellenanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US5185208A (en) * 1987-03-06 1993-02-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Functional devices comprising a charge transfer complex layer
US6201242B1 (en) * 1987-08-05 2001-03-13 Lockheed Martin Corporation Bandgap radiation detector
CH674596A5 (zh) * 1988-02-12 1990-06-15 Sulzer Ag
US4803688A (en) * 1988-03-28 1989-02-07 Lawandy Nabil M Ordered colloidal suspension optical devices
CH677356A5 (zh) * 1989-03-07 1991-05-15 Asea Brown Boveri
JP2752687B2 (ja) * 1989-03-29 1998-05-18 三菱電機株式会社 ヘテロ分子接合に基づく光素子
US5105305A (en) * 1991-01-10 1992-04-14 At&T Bell Laboratories Near-field scanning optical microscope using a fluorescent probe
JP2968080B2 (ja) * 1991-04-30 1999-10-25 ジェイエスアール株式会社 高分解能光学顕微鏡および照射スポット光作成用マスク
DE69223569T2 (de) * 1991-09-18 1998-04-16 Fujitsu Ltd Verfahren zur Herstellung einer optischen Vorrichtung für die Erzeugung eines frequenzverdoppelten optischen Strahls
US5253258A (en) * 1991-10-17 1993-10-12 Intellectual Property Development Associates Of Connecticut, Inc. Optically encoded phase matched second harmonic generation device and self frequency doubling laser material using semiconductor microcrystallite doped glasses
US5493628A (en) * 1991-10-17 1996-02-20 Lawandy; Nabil M. High density optically encoded information storage using second harmonic generation in silicate glasses
FR2694451B1 (fr) * 1992-07-29 1994-09-30 Asulab Sa Cellule photovoltaïque.
EP0641029A3 (de) * 1993-08-27 1998-01-07 Twin Solar-Technik Entwicklungs-GmbH Element einer photovoltaischen Solarzelle und Verfahren zu seiner Herstellung sowie deren Anordnung in einer Solarzelle
US5448582A (en) * 1994-03-18 1995-09-05 Brown University Research Foundation Optical sources having a strongly scattering gain medium providing laser-like action
JP2692591B2 (ja) * 1994-06-30 1997-12-17 株式会社日立製作所 光メモリ素子及びそれを用いた光回路
US5489774A (en) * 1994-09-20 1996-02-06 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford University Combined atomic force and near field scanning optical microscope with photosensitive cantilever
US5604635A (en) * 1995-03-08 1997-02-18 Brown University Research Foundation Microlenses and other optical elements fabricated by laser heating of semiconductor doped and other absorbing glasses
US6518494B1 (en) * 1995-08-22 2003-02-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Silicon structure, method for producing the same, and solar battery using the silicon structure
US6183714B1 (en) * 1995-09-08 2001-02-06 Rice University Method of making ropes of single-wall carbon nanotubes
US5872422A (en) * 1995-12-20 1999-02-16 Advanced Technology Materials, Inc. Carbon fiber-based field emission devices
US5897945A (en) * 1996-02-26 1999-04-27 President And Fellows Of Harvard College Metal oxide nanorods
JP3290586B2 (ja) * 1996-03-13 2002-06-10 セイコーインスツルメンツ株式会社 走査型近視野光学顕微鏡
US5888371A (en) * 1996-04-10 1999-03-30 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Jr. University Method of fabricating an aperture for a near field scanning optical microscope
US6251691B1 (en) * 1996-04-25 2001-06-26 Bioarray Solutions, Llc Light-controlled electrokinetic assembly of particles near surfaces
JP2000516708A (ja) * 1996-08-08 2000-12-12 ウィリアム・マーシュ・ライス・ユニバーシティ ナノチューブ組立体から作製された巨視的操作可能なナノ規模の装置
US5747861A (en) * 1997-01-03 1998-05-05 Lucent Technologies Inc. Wavelength discriminating photodiode for 1.3/1.55 μm lightwave systems
JP3639684B2 (ja) * 1997-01-13 2005-04-20 キヤノン株式会社 エバネッセント波検出用の微小探針とその製造方法、及び該微小探針を備えたプローブとその製造方法、並びに該微小探針を備えたエバネッセント波検出装置、近視野走査光学顕微鏡、情報再生装置
US6038060A (en) * 1997-01-16 2000-03-14 Crowley; Robert Joseph Optical antenna array for harmonic generation, mixing and signal amplification
US6700550B2 (en) * 1997-01-16 2004-03-02 Ambit Corporation Optical antenna array for harmonic generation, mixing and signal amplification
US6683783B1 (en) * 1997-03-07 2004-01-27 William Marsh Rice University Carbon fibers formed from single-wall carbon nanotubes
JP3249419B2 (ja) * 1997-03-12 2002-01-21 セイコーインスツルメンツ株式会社 走査型近接場光学顕微鏡
US5973316A (en) * 1997-07-08 1999-10-26 Nec Research Institute, Inc. Sub-wavelength aperture arrays with enhanced light transmission
DE69724159T2 (de) * 1997-09-19 2004-05-06 International Business Machines Corp. Optische lithographie mit extrem hoher auflösung
US6043496A (en) * 1998-03-14 2000-03-28 Lucent Technologies Inc. Method of linewidth monitoring for nanolithography
US6233045B1 (en) * 1998-05-18 2001-05-15 Light Works Llc Self-mixing sensor apparatus and method
EP1091440B1 (en) * 1998-05-29 2010-06-02 JGC Catalysts and Chemicals Ltd. Method of manufacturing photoelectric cell
US6203864B1 (en) * 1998-06-08 2001-03-20 Nec Corporation Method of forming a heterojunction of a carbon nanotube and a different material, method of working a filament of a nanotube
US6212292B1 (en) * 1998-07-08 2001-04-03 California Institute Of Technology Creating an image of an object with an optical microscope
US6346189B1 (en) * 1998-08-14 2002-02-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Carbon nanotube structures made using catalyst islands
EP1119068B1 (en) * 1999-06-30 2012-11-28 JGC Catalysts and Chemicals Ltd. Photoelectric cell
CA2380149A1 (en) * 1999-07-20 2001-01-25 Konstantin B. Shelimov Near-field scanning optical microscoe with a high q-factor piezoelectric sensing elment
AU772539B2 (en) * 1999-07-29 2004-04-29 Kaneka Corporation Method for cleaning photovoltaic module and cleaning apparatus
FR2799014B1 (fr) * 1999-09-27 2001-12-07 Univ Paris 13 Procede et installation de nanolithographie par interferometrie atomique
IL134631A0 (en) * 2000-02-20 2001-04-30 Yeda Res & Dev Constructive nanolithography
SE0103740D0 (sv) * 2001-11-08 2001-11-08 Forskarpatent I Vaest Ab Photovoltaic element and production methods
US7291284B2 (en) * 2000-05-26 2007-11-06 Northwestern University Fabrication of sub-50 nm solid-state nanostructures based on nanolithography
US20020031602A1 (en) * 2000-06-20 2002-03-14 Chi Zhang Thermal treatment of solution-processed organic electroactive layer in organic electronic device
WO2002029140A1 (en) * 2000-10-04 2002-04-11 The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Synthesis of colloidal nanocrystals
JP3753605B2 (ja) * 2000-11-01 2006-03-08 シャープ株式会社 太陽電池およびその製造方法
US6365466B1 (en) * 2001-01-31 2002-04-02 Advanced Micro Devices, Inc. Dual gate process using self-assembled molecular layer
US6882051B2 (en) * 2001-03-30 2005-04-19 The Regents Of The University Of California Nanowires, nanostructures and devices fabricated therefrom
US6642129B2 (en) * 2001-07-26 2003-11-04 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Parallel, individually addressable probes for nanolithography
WO2003012006A1 (en) * 2001-07-30 2003-02-13 The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Colloidal nanocrystals with high photoluminescence quantum yields and methods of preparing the same
EP1470597B1 (en) * 2002-01-25 2010-03-03 Konarka Technologies, Inc. Photovoltaic fibers
JP4051988B2 (ja) * 2002-04-09 2008-02-27 富士ゼロックス株式会社 光電変換素子および光電変換装置
US7485799B2 (en) * 2002-05-07 2009-02-03 John Michael Guerra Stress-induced bandgap-shifted semiconductor photoelectrolytic/photocatalytic/photovoltaic surface and method for making same
US6852920B2 (en) * 2002-06-22 2005-02-08 Nanosolar, Inc. Nano-architected/assembled solar electricity cell
US7291782B2 (en) * 2002-06-22 2007-11-06 Nanosolar, Inc. Optoelectronic device and fabrication method
US7335908B2 (en) * 2002-07-08 2008-02-26 Qunano Ab Nanostructures and methods for manufacturing the same
US7013708B1 (en) * 2002-07-11 2006-03-21 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Carbon nanotube sensors
US7005378B2 (en) * 2002-08-26 2006-02-28 Nanoink, Inc. Processes for fabricating conductive patterns using nanolithography as a patterning tool
WO2004023527A2 (en) * 2002-09-05 2004-03-18 Nanosys, Inc. Nanostructure and nanocomposite based compositions and photovoltaic devices
US20040077156A1 (en) * 2002-10-18 2004-04-22 Loucas Tsakalakos Methods of defect reduction in wide bandgap thin films using nanolithography
US7078613B2 (en) * 2002-12-11 2006-07-18 General Electric Company Structured micro-channel semiconductor electrode for photovoltaic cells
US7019209B2 (en) * 2002-12-11 2006-03-28 General Electric Company Structured dye sensitized solar cell
US6849798B2 (en) * 2002-12-17 2005-02-01 General Electric Company Photovoltaic cell using stable Cu2O nanocrystals and conductive polymers
US6985223B2 (en) * 2003-03-07 2006-01-10 Purdue Research Foundation Raman imaging and sensing apparatus employing nanoantennas
US7511217B1 (en) * 2003-04-19 2009-03-31 Nanosolar, Inc. Inter facial architecture for nanostructured optoelectronic devices
US7091120B2 (en) * 2003-08-04 2006-08-15 Nanosys, Inc. System and process for producing nanowire composites and electronic substrates therefrom
US6897158B2 (en) * 2003-09-22 2005-05-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Process for making angled features for nanolithography and nanoimprinting
WO2005065326A2 (en) * 2003-12-31 2005-07-21 Pettit John W Optically controlled electrical switching device based on wide bandgap semiconductors
WO2005069387A1 (en) * 2004-01-20 2005-07-28 Cyrium Technologies Incorporated Solar cell with epitaxially grown quantum dot material
US20060024438A1 (en) * 2004-07-27 2006-02-02 The Regents Of The University Of California, A California Corporation Radially layered nanocables and method of fabrication
US7541062B2 (en) * 2004-08-18 2009-06-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Thermal control of deposition in dip pen nanolithography
US7151244B2 (en) * 2004-09-02 2006-12-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Method and apparatus for calibration of near-field scanning optical microscope tips for laser machining
US7035498B2 (en) * 2004-09-28 2006-04-25 General Electric Company Ultra-fast all-optical switch array
US20060070653A1 (en) * 2004-10-04 2006-04-06 Palo Alto Research Center Incorporated Nanostructured composite photovoltaic cell
KR100661116B1 (ko) * 2004-11-22 2006-12-22 가부시키가이샤후지쿠라 전극, 광전 변환 소자 및 색소 증감 태양 전지
US7208793B2 (en) * 2004-11-23 2007-04-24 Micron Technology, Inc. Scalable integrated logic and non-volatile memory
US20060110618A1 (en) * 2004-11-24 2006-05-25 General Electric Company Electrodes for photovoltaic cells and methods for manufacture thereof
US20060207647A1 (en) * 2005-03-16 2006-09-21 General Electric Company High efficiency inorganic nanorod-enhanced photovoltaic devices
CN101507095A (zh) * 2005-05-03 2009-08-12 特拉华大学 超高及较高效太阳能电池
US7394016B2 (en) * 2005-10-11 2008-07-01 Solyndra, Inc. Bifacial elongated solar cell devices with internal reflectors
EP1917557A4 (en) * 2005-08-24 2015-07-22 Trustees Boston College APPARATUS AND METHODS FOR SOLAR ENERGY CONVERSION IMPLEMENTING COMPOSITE METAL STRUCTURES OF NANOMETRIC SCALE
US7649665B2 (en) * 2005-08-24 2010-01-19 The Trustees Of Boston College Apparatus and methods for optical switching using nanoscale optics
US7754964B2 (en) * 2005-08-24 2010-07-13 The Trustees Of Boston College Apparatus and methods for solar energy conversion using nanocoax structures
JP2007095131A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Oki Electric Ind Co Ltd 不揮発性半導体記憶装置とデータ書込方法
CN101411000A (zh) * 2006-03-23 2009-04-15 索莱赞特公司 包括纳米颗粒敏化的碳纳米管的光伏器件
US8017860B2 (en) * 2006-05-15 2011-09-13 Stion Corporation Method and structure for thin film photovoltaic materials using bulk semiconductor materials
WO2008057629A2 (en) * 2006-06-05 2008-05-15 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Photovoltaic and photosensing devices based on arrays of aligned nanostructures
US8716594B2 (en) * 2006-09-26 2014-05-06 Banpil Photonics, Inc. High efficiency photovoltaic cells with self concentrating effect
US20090071527A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-19 Reflexite Corporation Solar arrays with geometric-shaped, three-dimensional structures and methods thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI552362B (zh) * 2010-01-08 2016-10-01 三初能量公司 用於將高能量光子放射轉換成電能之能量轉換器、方法以及能量轉換系統
TWI656654B (zh) * 2017-05-24 2019-04-11 鴻海精密工業股份有限公司 太陽能電池
US10424638B2 (en) 2017-05-24 2019-09-24 Tsinghua University Semiconductor device
US10600925B2 (en) 2017-05-24 2020-03-24 Tsinghua University Solar battery
US10748992B2 (en) 2017-05-24 2020-08-18 Tsinghua University Semiconductor element
US10847737B2 (en) 2017-05-24 2020-11-24 Tsinghua University Light detector

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