[发明专利]一种纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池，其特征在于，包括如下结构：

衬底(1)；

生长在衬底(1)上的P型氧化亚铜纳米线阵列(2)；

沉积在P型氧化亚铜纳米线阵列(2)表面的绝缘层(3)；

填充于绝缘层(3)外的N型层(4)；

生长于N型层(4)上的N型欧姆电极(5)；

生长在P型氧化亚铜纳米线阵列(2)上的P型欧姆电极(6)。

2.根据权利要求1所述的纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池，其特征在于，所述的衬底(1)为沉积有180nm～220nm厚的透明导电薄膜ITO或FTO的玻璃衬底。

3.根据权利要求1所述的纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池，其特征在于，所述的P型氧化亚铜纳米线阵列(2)中的纳米线直径为50nm～200nm，长度为0.5μm～1.5μm。

4.根据权利要求1所述的纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池，其特征在于，所述的绝缘层(3)为电阻率大于10⁴Ω·cm的高阻氧化物半导体，其载流子浓度小于10¹⁵cm^-3。

5.根据权利要求1所述的纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池，其特征在于，所述N型层(4)的材料为掺杂的氧化锌，其载流子浓度大于10¹⁹cm^-3。

6.制备权利要求1所述的纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)清洗衬底(1)；

2)在衬底(1)上生长P型氧化亚铜纳米线阵列(2)；

3)在上述P型氧化亚铜纳米线阵列(2)表面生长绝缘层(3)，并在P型氧化亚铜纳米线阵列(2)表面预留生长电极的面积；

4)在绝缘层(3)外填充掺杂的N型材料并形成薄膜，制作N型层(4)；

5)在N型层(4)上制作N型欧姆电极(5)；

6)在步骤3)中P型氧化亚铜纳米线阵列(2)表面预留的面积上生长P型欧姆电极(6)。

7.根据权利要求6所述的新型纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述的衬底(1)为沉积有180nm～220nm厚的透明导电薄膜ITO或FTO的玻璃衬底。

8.根据权利要求6所述的新型纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中在衬底(1)上生长P型氧化亚铜纳米线阵列(2)的方法为电化学沉积法，生长的纳米阵列(2)中纳米线直径为50nm～200nm，长度为0.5μm～1.5μm。

9.根据权利要求6所述的新型纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述的步骤3)中在P型氧化亚铜纳米线阵列(2)表面生长绝缘层(3)的方法为磁控溅射法，生长时衬底倾斜5°～10°，生长的绝缘层(3)为电阻率大于10⁴Ω·cm的高阻氧化物半导体，其载流子浓度小于10¹⁵cm^-3。

10.根据权利要求6所述的新型纳米结构的氧化亚铜基PIN结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述的步骤4)中在绝缘层(3)外填充N型材料的方法为磁控溅射法，所述的N型材料为掺杂的氧化锌，其载流子浓度大于10¹⁹cm^-3。