[发明专利]上转换复合材料及其制备方法、太阳能电池

权利要求书

1.一种上转换复合材料的制备方法，其包括以下步骤：

提供一上转换颗粒，所述上转换颗粒的材料包括无机基质和掺杂在无机基质中的敏化离子和激活离子；

将所述上转换颗粒分散于一有机溶剂中得到一悬浮液；以及

向所述悬浮液加入碱液、正硅酸乙酯和催化剂，搅拌，所述正硅酸乙酯发生水解，使所述上转换颗粒的表面包覆一二氧化硅层。

2.如权利要求1所述的上转换复合材料的制备方法，其特征在于，所述上转换颗粒通过以下方法制备：

将无机基质和稀土金属的氧化物用无机酸溶解得到一第一混合溶液，所述反应的温度大于60摄氏度；

向第一混合溶液加入一分散剂得到一第二混合溶液，所述分散剂为甲醇、乙醇、乙二醇、聚乙二醇、以及聚丙二醇中的一种或几种；

向第二混合液加入柠檬酸，并调节pH值为2~3，以进行反应，得到一溶胶；以及

干燥所述溶胶得到一干凝胶，并对所述干凝胶进行烧结。

3.如权利要求2所述的上转换复合材料的制备方法，其特征在于，所述干燥溶胶得到干凝胶的具体方法如下：

首先，将所述溶胶进行水浴干燥得到一湿凝胶，所述水浴干燥的温度为80摄氏度；

其次，将所述湿凝胶置于一干燥箱中干燥得到一干凝胶，所述干燥箱的温度为80摄氏度~100摄氏度。

4.如权利要求1所述的上转换复合材料的制备方法，其特征在于，所述悬浮液与所述正硅酸乙酯的体积比为2:1~3:1。

5.如权利要求1所述的上转换复合材料的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为30分钟~90分钟。

6.一种上转换复合材料，其包括一内核以及包覆内核外表面的外壳层，所述内核由上转换材料组成，所述上转换材料包括无机基质及掺杂在无机基质中的敏化离子和激活离子，所述外壳层的材料为二氧化硅。

7.如权利要求6所述的上转换复合材料，其特征在于，所述外壳层中的氧原子与所述上转换材料中的原子形成共价键。

8.如权利要求6所述的上转换复合材料，其特征在于，所述外壳层的厚度为20纳米~200纳米。

9.一种太阳能电池，其包括：依次层叠设置的一第一电极层、一P型半导体层、一N型半导体层及一第二电极层，该P型半导体层与该N型半导体层接触并形成一P-N结区，所述第一电极层和第二电极层分开设置于所述P-N结区外侧，其特征在于，所述第二电极层的远离所述P-N结区的一侧设置一上转换复合层以及一反射层，所述上转换复合层包括多个上转换复合颗粒，所述上转换复合颗粒包括由上转换材料组成的内核以及包覆所述内核的外壳层，所述外壳层的材料为二氧化硅。

10.如权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，所述外壳层中的氧原子与所述上转换材料中的原子形成共价键。