两种光谱转换材料，所述光谱转换材料中的每一 种允许太阳光谱的至少一部分被转换成所述第一和第二共振光谱带中的每一个。然后对光 伏组件提到"并行"模式，该模式也允许加宽可用于光伏器件的太阳光谱的范围。
[0023] 作为变化例，光伏组件还包括光伏纳米电池的阵列，该些光伏纳米电池分别包含 其共振光谱带适于太阳光谱的一部分的直接吸收的光学纳米天线。
[0024] 根据第二方面，本发明设及根据第一方面的光伏组件的制造方法，该方法包括：
[0025] -在金属化的基板上沉积半导体层的多层，所述半导体层中的一个层能在所述第 一共振光谱带中吸收；
[0026] -沉积构造的金属层；
[0027] -自对准蚀刻所述半导体层中的至少一些；和 [002引一沉积封装层和由透明导电材料制成的上接触层。
[0029] 作为变化例，沉积步骤包括通过外延在适当的基板上生长半导体层的所述多层并 且将所述半导体层转移到金属化的基板。
【附图说明】
[0030] 阅读通过W下的附图给出的描述，本发明的其它优点和特征将变得十分明显。
[0031] 图1是示出根据本发明的示例性光伏组件的原理的示意图；
[0032] 图2是表示太阳光谱的曲线，该曲线示出光谱转换材料的光谱吸收和发射带和适 于光谱转换材料的发射光谱的电磁共振器的吸收光谱带的例子；
[0033] 图3示出了包含光学MIM纳米天线的光伏纳米电池的示意图；
[0034] 图4是表示光谱转换层的示例性光谱转换材料的吸收和发射光谱的曲线；
[0035] 图5A~5G是示出一个实施例中的用于制造光伏组件的工艺的示意图；
[0036] 图6A和图6B分别是示出在现有技术系统中和在根据本说明书的系统中的有用光 能量的损耗的示意图；
[0037] 图7A~7C分别是表示在根据现有技术和根据本发明的系统中的随几何增益、染 料的光致发光量子产率和MIM纳米天线的质量因子而变的被光伏电池吸收的光子的量的 曲线；
[003引图8是表示太阳光谱的曲线，在该曲线上示出"级联"模式中的两种光谱转换材料 的光谱吸收和发射带的例子；
[0039] 图9A~9C分别是示出"级联"模式、"并行"模式和"混合"模式中的随波长而变 的两种光谱转换材料的吸收和发射W及电磁共振器的吸收的示意图；
[0040] 图10是示出在并行或混合模式中通过光谱转换层操作的光伏纳米电池的示例性 电连接的示意图。
【具体实施方式】
[0041] 图1和图2分别通过表示重叠于太阳光谱上的光谱吸收/发射带的简化示意图和 图表示出本发明的原理。
[0042] 图1示意性地表示的光伏组件100在其要暴露于太阳的一侧包括用于转换太阳光 谱中的全部或一些的光谱转换层107。层107包含允许入射太阳光被吸收并且在向长波长 偏移并且宽度远小于太阳福射（一般地，宽度为几十到约一百纳米）的光谱带中被各向同 性地重新发射的光谱转换材料，例如，发光染料。光谱转换层因此用作光谱集中器。在图2 中示出该光谱集中，其曲线200代表太阳光谱（AM1. 5太阳光谱，单位为光子数量/m2/nm)。 阴影区域201示出与包含于层107中的例如为染料的光谱转换材料的吸收带对应的光谱转 换层107的吸收带，并且，阴影区域202示出该材料在入射光通量下的有效发射带。由于光 谱发射带比光谱吸收带窄，因此观察到光通量的光谱集中。而且，它向长波长偏移。
[0043] 光伏组件100还包括被光谱转换层107覆盖的光伏纳米电池101的阵列。各光伏 纳米电池包含具有尤其由纳米天线的几何尺寸限定的共振光谱带AAt的光学纳米天线和 光伏器件。当纳米天线的设计被优化时，它在共振波长上表现几乎完美的吸收，并且其行为 类似于共振光谱带外面的镜子。在综述文章"化noantennas化rvisibleandin化ared radiation" ,RepOTtsonProgressin化ysics, 75024402 (2012)中给出 了纳米天线的一 般描述。有利的是，如图1所示，光学纳米天线是包含第一金属层104、形成电介质层103的 半导体多层和金属层102的金属/绝缘体/金属（MIM)电磁共振器。在本例子中，第一金 属层104是连续的，共用于所有的MIM结构，并且可形成与光伏纳米电池的阵列的共用的第 一电气接触。层102被构造，W与电介质层103和金属层104-起形成尺寸根据希望的中 屯、共振波长被限定的光学纳米天线。构造的金属层102有助于形成与光伏纳米电池中的每 一个的第二电气接触。形成电介质层103的有机或无机半导体的多层被选择，使得，和电气 接触102、104 -起形成允许将入射的发光功率转换成电气功率的光伏器件。
[0044] 为了在重叠于光谱转换材料的光谱发射带（202,图2)上的光谱带AAr中获得最 大的吸收，光学纳米天线被有利地确定尺寸，使得通过光谱转换材料发射的所有光子可被 光伏器件使用。由于纳米天线的有效面积远小于（因子大于10)它们的有效吸收截面，因 此，各纳米天线起到空间集中器的作用。禪合允许实现入射太阳光通量的空间集中的光学 纳米天线与确保向纳米天线的共振带的光谱集中的光谱转换层，允许相对于在现有技术中 描述的组件明显增加光伏组件的效率。
[0045] 图3更详细地示出适于根据本发明的光伏组件的光伏纳米电池的示例性MIM共振 器 301。
[0046] 如上所述，例如MIM类型的电磁共振器起到光的空间集中器的作用。入射波 与通过共振器创建的消散波之间的磁光学干设允许在共振上通过隧穿效果（F.Pardo 等，"Lightfunnelingmechanismexplainedbymagnetoelectricinterference'中hys. Rev.Lett. 107093902(2011))在接近波长的距离上收集并且在共振器上集中所有的入射光 子。共振器可由此具有小至A^1000的体积（参见化ttoni等，同前），由此示出该些纳米 天线集中入射光通量的能力。
[0047] 在图3中的例子中，共振器301由上面沉积包含电介质部分303(1)和金属部分 302 (M)、构造的多层的第一连续金属层304形成。为了制造采取ID条带或矩形或正方形2D 平板的形式的共振器，可沿一个（ID)或两个（2D)方向实施构造。
[0048] 与平板相比，采取条带形式的共振器具有更容易电连接的优点。并且，它们可被配 置为在TE和TM极化成分下共振。并且，为了加宽条带的光谱响应并由此最佳地匹配共振 器的吸收范围与光谱转换器的发射的吸收范围，条带的宽度可能包含具有小于波长的准周 期的变化（台阶、斜面）。
[0049] 众所周知，由此形成的空腔表现F油ry-P紅ot类型的共振。两种不同类型的共振 在所谓的水平模式（在通过空腔的端部形成的两个垂直"镜子"之间）和所谓的垂直模式 (在通过金属层形成的两个水平"镜子"之间）之间明显不同。水平模式的共振波长由共 振器的宽度W(F油巧-P紅ot镜子之间的距离）设定，并且，垂直模式的共振波长由电介质层 103的厚度h(金属层102、104之间的距离）给出。一般地，该些模式组合W形成称为点模 式的混合模式。关于F油ry-P紅ot类型的任何共振器，具有尤其由结构的横向尺寸和高度 W及由各层的厚度限定的共振器的至少一个配置，该配置通过平衡共振器内的入射通量和 吸收允许在共振上实现入射通量的几乎全部吸收。因此，禪合光谱集中器与光学纳米天线 使得能够在单一共振电磁共振器操作模式中使用光学纳米天线。因此，可在共振光谱带中 获得几乎全部吸收，对于在其中在整个太阳光谱上的吸收的优化可能有害于与特定共振相 关的吸收的多共振电磁共振器来说，情况不是如此。
[0化日]MIM共振器301的电介质部分（1)303包含适于制造光伏器件的多层。金属层 (M)302、304除了它们的电磁作用W外，还起到光伏器件的电极的作用。多层303包含由能 在MIM共振器的共振光谱带中吸收的半导体制成的至少一个层314,例如，p-i-n结中的无 意渗杂层。根据希望制造的光伏器件的性质，可W设置一个或更多个附加层，例如，半导体 层或界面层，该些附加层与吸收层314 -起有助于光伏功能。在图3中的例子中，层313、 315为例如分别与金属层302、304接触并且确保低电气接入电阻的高度渗杂半导体的层或 多层。该些层的高渗杂水平一方面降低它们的电阻，另一方面降低接触的比电阻。为了优化 光载流子的收集，该些层能够被选择为由透明半导体制成。纳米天线被设计W在MIM共振 器的电介质部分303中集中电场W使金属部分中的电场最小化并因此使吸收损耗最小化。 [0051] 在图3中的例子中，W与金属层302类似的方式构造形成电介质部分I的所有半 导体层。可替代的，能够仅构造由与金属层302形成电气接触的渗杂半导体313制成的层 或多层。
[0化2] 作为变化例，在MIM共振器的各种可能的光学模式中，为了使入射通量的集中因 子最大化，最能允许减小结面积的那些模式可W优先。具体而言，由于正