[发明专利]基于超颖材料结构的薄膜太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于超颖材料结构的薄膜太阳能电池，其特征在于，它包括从下至上依次形成在衬底上的金属平面电极、至少一有源层、至少一纳米结构电极层、透明导电薄膜和透明保护层，其中，所述纳米结构电极层包括二维导电材料纳米周期结构。

2.根据权利要求1所述的基于超颖材料结构的薄膜太阳能电池，其特征在于，它包括交替设置的复数有源层和纳米结构电极层。

3.根据权利要求1所述的基于超颖材料结构的薄膜太阳能电池，其特征在于，对于主要由所述金属平面电极层、有源层和纳米结构电极层构成的超颖材料结构，其阻抗Z等于或接近376.7Ω，其中， ，ε、μ分别为超颖材料结构的介电常数和磁导率。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于超颖材料结构的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述二维导电材料纳米周期结构的周期为200-400nm，厚度为50-200nm。

5.根据权利要求4所述的基于超颖材料结构的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述纳米结构电极层的材料至少选自金属和高掺杂的过渡金属氮化物中的任意一种。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的基于超颖材料结构的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述有源层厚度为50-200nm。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的基于超颖材料结构的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述二维导电材料纳米周期结构包括一种以上周期单元，所述周期单元为一种简单单元或在不同光谱范围内具有光吸收增强效应的两种以上简单单元的组合。

8.根据权利要求7所述的基于超颖材料结构的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述二维导电材料纳米周期结构包括在器件平面内和/或垂直于器件平面方向嵌套设置的两种以上周期单元。

9.如权利要求1-8中任一项所述基于超颖材料结构的薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：依次在衬底上形成金属平面电极层和有源层，其后，在有源层上形成导电材料薄膜，再通过微纳加工方法制作形成纳米结构电极层，而后，在纳米结构电极层上依次形成透明导电薄膜和透明保护层。

10.如权利要求9所述基于超颖材料结构的薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：

（1）在衬底上通过金属薄膜沉积的方法制备金属平面电极层；

（2）在金属平面电极层上通过有源层制备方法制备有源层；

（3）在有源层上通过薄膜沉积和微纳加工方法制作纳米结构电极层；

（4）在纳米结构电极层上通过介质薄膜沉积方法制备透明导电薄膜和透明保护层。