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公开(公告)号：CN109216484A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201811058580.4
申请日：2018-09-11
Applicant: 浙江大学
IPC: H01L31/0328 , H01L31/0725 , H01L31/074 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种石墨烯/AlGaAs多结异质太阳能电池及其制备方法，该太阳能电池自下而上依次为：背面电极、多结半导体衬底(包括Ge电池、第一隧穿层、GaAs电池、第二隧穿层)、石墨烯/AlxGa1-xAs层、正面电极。本发明的多结异质太阳能电池利用Ge、GaAs、AlxGa1-xAs的帯隙不同，可对不同频率的太阳能分别吸收，从而显著提高太阳能电池的光电转换效率。此外，与传统多结太阳能电池相比，石墨烯与半导体形成异质结不需要晶格匹配，且顶电池可直接键合至多结半导体层衬底上，同时石墨烯与半导体形成的异质结具有更高的开路电压。本发明的多结异质太阳能电池具有转化效率高、工艺简单、便于推广的特点。
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公开(公告)号：CN111755534A
公开(公告)日：2020-10-09
申请号：CN202010525788.3
申请日：2020-06-10
Applicant: 浙江大学
IPC: H01L31/0224 , H01L31/0336 , H01L31/0352 , H01L31/074 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种石墨烯/半导体内建电场调控的PN结太阳能电池及其制备方法，该太阳能电池自下而上依次包括：背面电极、半导体PN结衬底、石墨烯、正面电极和外部电场调控层，所述外部电场调控层与石墨烯接触。本发明的太阳能电池利用石墨烯/半导体异质结具有强内建电场的特点，利用此强内建电场加速PN结中的光生载流子分离，减少载流子在半导体PN结界面处的复合从而显著提高太阳能电池的光电转换效率。且器件在制作完成之后依然可以通过外部电场调控进行性能调节。本发明的石墨烯/半导体异质内建电场调控的PN结太阳能电池具有性能可调、转化效率高、工艺简单、便于推广的特点。
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公开(公告)号：CN111786595B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202010656936.5
申请日：2020-07-09
Applicant: 浙江大学
IPC: H02N3/00
Abstract: 本发明公开了一种基于石墨烯/极性液体/半导体动态二极管的新型直流发电机及其制备方法，是在封闭空间内设有石墨烯层、半导体层，半导体层上设有背电极，石墨烯层和背电极分别通过导线引出，在石墨烯层和半导体层之间填充有极性液体，极性液体可在石墨烯层与半导体层之间流动。本发明利用石墨烯和半导体之间的费米能级差将极性液体极化，在石墨烯/极性液体和极性液体/半导体的接触界面感应出电子或空穴，极性液体在运动过程中，新的电子/空穴不断被感应，旧的电子/空穴被从外部导走输出直流电。这种具有小内阻和大功率的发电机可以串联使用，输出电压可通过石墨烯费米能级调控，可直接驱动某些便携式电子设备，且该发电机制备简单、成本低。
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公开(公告)号：CN111628031A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010485627.6
申请日：2020-06-01
Applicant: 浙江大学
IPC: H01L31/0725 , H01L31/074 , H01L31/0224
Abstract: 本发明公开了一种基于石墨烯/半导体异质集成的多结太阳能电池，该太阳能电池利用石墨烯与半导体形成的异质结的发电性能，有效利用石墨烯与半导体中的热电子能量，提升每个单结太阳能电池的开路电压；将多个势垒高度不同的石墨烯基异质结单电池自下而上依次排布，可分别吸收不同光波段的太阳能，大幅提高太阳光的利用率，提高太阳能电池的光电转换效率。此外，与传统PN结太阳能电池相比，本发明的太阳能电池完全无需考虑晶格匹配问题，上层电池可直接键合在下层电池上的隧穿层上，制作工艺简单，转换效率更高，可大规模推广。
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公开(公告)号：CN112152509B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202010662602.9
申请日：2020-07-10
Applicant: 浙江大学
IPC: H02N3/00
Abstract: 本发明公开了一种基于动态二极管的直流发电机及其制备方法，是在封闭盒体内两侧分别设有半导体层1和半导体层2，两层半导体层之间注有极性液体，极性液体与半导体层1和半导体层2均接触且可在二者之间流动；两层半导体层上均设有背电极并通过导线引出盒体外。本发明利用不同半导体之间的费米能级差将极性液体极化，在半导体/极性液体界面感应出电子或空穴。极性液体在运动过程中，新的电子/空穴不断被感应，旧的电子/空穴被从外部导出形成直流电。该发电机具有各向同性、内阻小、功率大、寿命长的优势，多个串联使用可大幅提高输出电压。此外，该发电机结构简单、小巧坚固、成本较低，可大规模推广使用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111755534B
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202010525788.3
申请日：2020-06-10
Applicant: 浙江大学
IPC: H01L31/0224 , H01L31/0336 , H01L31/0352 , H01L31/074 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种石墨烯/半导体内建电场调控的PN结太阳能电池及其制备方法，该太阳能电池自下而上依次包括：背面电极、半导体PN结衬底、石墨烯、正面电极和外部电场调控层，所述外部电场调控层与石墨烯接触。本发明的太阳能电池利用石墨烯/半导体异质结具有强内建电场的特点，利用此强内建电场加速PN结中的光生载流子分离，减少载流子在半导体PN结界面处的复合从而显著提高太阳能电池的光电转换效率。且器件在制作完成之后依然可以通过外部电场调控进行性能调节。本发明的石墨烯/半导体异质内建电场调控的PN结太阳能电池具有性能可调、转化效率高、工艺简单、便于推广的特点。
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公开(公告)号：CN109921687A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910002417.4
申请日：2019-01-02
Applicant: 浙江大学
IPC: H02N11/00
Abstract: 本发明公开了一种层状半导体-半导体动态PN结直流发电机及其制备方法。该直流发电机主要由一种层状半导体和另一种半导体组成，因两种半导体材料费米能级不同，在两者接触面形成一个PN结，滑动时两种半导体材料之间产生的动态PN特性，即滑动时，直流发电机结区内PN结扩散电流和漂移电流平衡被打破，在内建电场作用下漂移电荷被弹回，产生持续不断的直流电输出；该发电机可将机械能转化为高密度电能输出，提供给各类电子设备和产品。与传统的电磁感应发电机、纳米发电机相比，该直流发电机电流密度极高，发电电压高，可以应用于各类便携可穿戴电子设备，可重复利用，结构简单、成本低，易于工业应用。
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公开(公告)号：CN109037352A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810739256.2
申请日：2018-07-06
Applicant: 浙江大学
IPC: H01L29/872 , H01L21/329 , H01L21/34
CPC classification number: H01L29/872 , H01L29/66143 , H01L29/66969
Abstract: 本发明涉及绿色能源获取技术领域，公开了一种基于移动肖特基结的直流发电机，由两部分构成：一部分包括半导体衬底层，另一部分包括导电薄膜层，其制备方法是：先在半导体衬底材料背面制作第一电极；再在柔性导电薄膜材料上制作第二电极；之后将柔性的导电薄膜材料层压到半导体衬底表面相互接触移动，即得到基于移动肖特基异质结的直流发电机，相互移动即可得到直流电信号。本发明的基于移动肖特基结的发电机，利用肖特基结区的漂移电荷在内建电场下定向分离，可以将外界的机械能转换为直流电，从而可以为各种电子设备提供可再生的绿色清洁能源。不需要使用压电材料，且器件结构与工艺简单。
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公开(公告)号：CN114551497A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210168767.X
申请日：2022-02-23
Applicant: 浙江大学
IPC: H01L27/20 , H01L41/312
Abstract: 本发明公开了一种基于垂直结构石墨烯‑半导体动态二极管高性能发电机及其制备方法。该发电机主要由压电薄膜层、石墨烯层和半导体层构成，石墨烯和半导体之间在垂直方向上不断进行接触和分离，过程中产生的界面内建电场将反弹耗尽层中的扩散电荷产生高能热载流子，利用石墨烯和半导体的超快界面载流子分离实现载流子收集利用，即可得到有效的电信号输出；同时在压电薄膜的作用下，感应电荷对石墨烯薄膜有效掺杂，进一步提升载流子浓度与输出性能。本发电机无需大体积线圈和复杂外部电路，且可以快速有效收集更多界面产生的热载流子，从而输出高电压高电流信号。本发电机结构和工艺简单、可柔性便携、可集成、且轻质化，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN112152509A
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN202010662602.9
申请日：2020-07-10
Applicant: 浙江大学
IPC: H02N3/00
Abstract: 本发明公开了一种基于半导体/极性液体/半导体动态二极管的新型直流发电机及其制备方法，是在封闭盒体内两侧分别设有半导体层1和半导体层2，两层半导体层之间注有极性液体，极性液体与半导体层1和半导体层2均接触且可在二者之间流动；两层半导体层上均设有背电极并通过导线引出盒体外。本发明利用不同半导体之间的费米能级差将极性液体极化，在半导体/极性液体界面感应出电子或空穴。极性液体在运动过程中，新的电子/空穴不断被感应，旧的电子/空穴被从外部导出形成直流电。该发电机具有各向同性、内阻小、功率大、寿命长的优势，多个串联使用可大幅提高输出电压。此外，该发电机结构简单、小巧坚固、成本较低，可大规模推广使用。
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