[发明专利]一种半导体直流变压器

权利要求书

1.一种半导体直流变压器，其特征在于，包括：

衬底层；

形成在所述衬底层之上的多个串联的半导体电光转换结构，用于将输入电能转换为光能；和

形成在所述衬底层之上的多个串联的半导体光电转换结构，用于将所述光能转换为输出电能，其中，所述半导体光电转换结构的数目与所述半导体电光转换结构的数目不同以实现直流变压，且所述半导体电光转换结构与所述半导体光电转换结构的工作光线匹配。

2.如权利要求1所述的半导体直流变压器，其特征在于，所述多个半导体光电转换结构具有光电转换层，所述多个半导体电光转换结构具有电光转换层，其中，所述多个半导体光电转换结构和多个半导体电光转换结构之间填充有绝缘透明介质。

3.如权利要求1或2所述的半导体直流变压器，其特征在于，所述半导体电光转换结构包括发光二极管、谐振发光二极管或激光二极管。

4.如权利要求1或2所述的半导体直流变压器，其特征在于，所述半导体光电转换结构为具有背接触或埋接触的单面引出电极结构的光电池。

5.如权利要求1或2所述的半导体直流变压器，其特征在于，所述半导体电光转换结构或所述半导体光电转换结构包括多个并联的半导体电光转换子单元或多个并联的半导体光电转换子单元。

6.如权利要求1-5任一项所述的半导体直流变压器，其特征在于，还包括：

位于所述电光转换层顶部的第一接触层、位于所述电光转换层底部的第二接触层、位于所述光电转换层顶部的第三接触层，以及位于所述光电转换层底部的第四接触层，其中，所述第二接触层与第四接触层对所述电光转换层发出的工作光线透明。

7.如权利要求6所述的半导体直流变压器，其特征在于，所述第二接触层与第四接触层为重掺半导体材料、透明导电氧化物、石墨烯中的一种及其组合。

8.如权利要求6所述的半导体直流变压器，其特征在于，所述衬底层底部具有三角形反射结构。

9.如权利要求6所述的半导体直流变压器，其特征在于，还包括：

位于所述电光转换层和所述光电转换层的顶部的反射层；

位于所述电光转换层和所述光电转换层的底部的反射层。

10.如权利要求1-5任一项所述的半导体直流变压器，其特征在于，还包括：

分别形成在所述电光转换层两侧的第五接触层和形成在所述光电转换层两侧的第六接触层。

11.如权利要求10所述的半导体直流变压器，其特征在于，还包括：

位于所述电光转换层和所述光电转换层的顶部的反射层；

位于所述电光转换层和所述光电转换层的底部的反射层。

12.如权利要求5-11任一项所述的半导体直流变压器，其特征在于，所述电光转换层的材料包括红黄光的AlGaInP，紫外的GaN和InGaN、蓝紫光的InGaN和AlGaInN、ZnO，红光或红外光的AlGaInAs、GaAS、InGaAs、InGaAsP，AlGaAs，InGaAsNSb以及其它III族氮系化合物、III族砷系或磷系化合物半导体材料及其组合。

13.如权利要求12所述的半导体直流变压器，其特征在于，所述光电转换层的材料包括Si，Ge，SiGe，AlGaInP，InGaAs，InGaN，AlGaInN，InGaAsP，GaAs，GaSb，InGaP，InGaAs，InGaAsP，AlGaAs，AlGaP，InAlP，AlGaAsSb，InGaAsNSb，其它III-V族直接禁带半导体材料及其组合。

14.如权利要求1所述的半导体直流变压器，其特征在于，还包括：

壳体，其中，所述多个串联的半导体电光转换结构和所述多个串联的半导体光电转换结构分别形成在所述壳体的两个相对表面之上，且

所述壳体中填充有液态透明绝缘介质或气态透明绝缘介质。