УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ

1. Способ изготовления устройства преобразования солнечной энергии в электрическую, характеризующийся:
a) нанесением слоя нанокристаллического полупроводникового соединения на прозрачную проводящую подложку;
b) приготовлением суспензий наночастиц в жидких средах;
c) нанесением пористого мультислоя со свойствами фотонного кристалла на полупроводниковый слой, с образованием структуры чередующихся слоев наночастиц регулируемой толщины, так что достигается периодическая или квазипериодическая пространственная модуляция показателя преломления по мультислою;
d) нагреванием структуры до температуры между 100°С и 550°С;
e) сенсибилизацией структуры красителем посредством погружения структуры в раствор красителя;
f) приготовлением противоэлектрода;
g) герметизацией электрода и противоэлектрода, с образованием таким образом элемента, пропитыванием пространства между ними проводящим электролитом, который может быть жидким или твердым.
2. Способ изготовления устройства преобразования солнечной энергии в электрическую по п.1, характеризующийся тем, что стадии е) и g) заменяют стадиями
е') пропитывания структуры проводящим полимером, и
g') герметизации электрода и противоэлектрода, с образованием таким образом элемента.
3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что устройство преобразования солнечной энергии в электрическую представляет собой сенсибилизированный красителем солнечный элемент.
4. Способ изготовления устройства преобразования солнечной энергии в электрическую, являющегося гибридным солнечным элементом, характеризующийся:
A) нанесением слоя нанокристаллического полупроводникового соединения на прозрачную проводящую подложку;
B) приготовлением различных суспензий наночастиц в жидких средах;
C) нанесением мультислоя с высокой пористостью и свойствами фотонного кристалла на полупроводниковый слой, с образованием таким образом структуры чередующихся слоев наночастиц регулируемой толщины, так что достигается периодическая или квазипериодическая пространственная модуляция показателя преломления по мультислою;
D) нагреванием структуры до температуры между 100°С и 550°С;
Е) пропитыванием структуры проводящим полимером;
F) приготовлением противоэлектрода;
G) герметизацией электрода и противоэлектрода, с образованием таким образом элемента.
5. Способ изготовления устройства преобразования солнечной энергии в электрическую, являющегося полимерным солнечным элементом, характеризующийся:
А') нанесением слоя полимерного соединения с дырочной проводимостью на прозрачную проводящую подложку;
В') нанесением слоя проводящего полимерного соединения или состава из смеси полимер-фуллерен на ранее нанесенный слой;
С') приготовлением различных суспензий наночастиц в жидких средах;
D') нанесением мультислоя с высокой пористостью и свойствами фотонного кристалла на слой полимера или смеси полимер-фуллерен, нанесенный на стадии (b), с образованием таким образом структуры чередующихся слоев наночастиц регулируемой толщины, так что достигается периодическая или квазипериодическая пространственная модуляция показателя преломления по мультислою;
Е') пропитыванием мультислоя на основе наночастиц теми же полимером или полимер-фуллереновой смесью, используемыми в (b);
F') приготовлением противоэлектрода, который находится в электрическом контакте с полимером или полимер-фуллереновой смесью, используемыми в (b), герметизацией элемента.
6. Способ изготовления устройства преобразования солнечной энергии в электрическую по п.1, 2, 3, 4 или 5, характеризующийся тем, что применяемые различные суспензии наночастиц обладают различным составом или похожим составом, но различным размером частиц или агрегатным состоянием.
2
2
2
2
5
2
2
3
3
4
2
5
2
3
2
2
2
3
3
4
2
3
2
3
2
7. Способ изготовления устройства преобразования солнечной энергии в электрическую по п.1, 2, 3, 4 или 5, характеризующийся тем, что суспензии наночастиц являются суспензиями, выбранными среди любых из следующего списка соединений либо в их аморфной, либо их кристаллической форме: SiO, TiO, SnO, ZnO, NbO, CeO, FeO, FeO, VO, CrO, HfO, MnO, MnO, CoO, NiO, AlO, InO, SnO, CdS, CdSe, ZnS, ZnSe, Ni, Co, Fe, Ag, Au, Se, Si и Ge.
8. Способ изготовления устройства преобразования солнечной энергии в электрическую по любому из пп.1-5, характеризующийся тем, что мультислоем является нанесенная каскадная пористая многослойная структура со свойствами фотонного кристалла в большем диапазоне длин волн на полупроводниковом слое, с образованием таким образом структуры чередующихся слоев наночастиц регулируемой толщины, так что достигаются области с различной периодичностью показателя преломления.
9. Способ изготовления устройства преобразования солнечной энергии в электрическую по любому из пп.1-5, характеризующийся тем, что мультислой наносят с помощью ножевого устройства, окунанием, центрифугированием, методом Ленгмюра-Блоджетта или струйной печати.
10. Устройство преобразования солнечной энергии в электрическую по любому из пп.1-9.
11. Устройство преобразования солнечной энергии в электрическую, имеющее сенсибилизированный красителем нанокристаллический полупроводниковый слой, нанесенный на прозрачную проводящую подложку, погруженный в электролит и герметизированный с противоэлектродом для образования упомянутого устройства, характеризующееся одномерным фотонным кристаллом на основе наночастиц, образованным чередующимися слоями с различным показателем преломления, нанесенными на нанокристаллический полупроводниковый слой.
12. Устройство преобразования солнечной энергии в электрическую, имеющее нанокристаллический полупроводниковый слой, нанесенный на прозрачную проводящую подложку и пропитанный проводящим полимером, и герметизированный с противоэлектродом для образования элемента, характеризующееся одномерным фотонным кристаллом на основе наночастиц, также пропитанным проводящим полимером, образованным чередующимися слоями с различным показателем преломления, нанесенными на нанокристаллический полупроводниковый слой.
13. Устройство преобразования солнечной энергии в электрическую, имеющее слой полимера с дырочной проводимостью, нанесенный на прозрачную проводящую подложку, слой полимера или полимер-фуллереновой смеси с иной проводимостью, нанесенный на первый слой, характеризующееся периодическим мультислоем на основе наночастиц со свойствами фотонного кристалла, нанесенным на второй слой и пропитанным проводящим полимерным соединением или составом полимер-фуллереновой смеси, использованными для формирования второго слоя, и герметизированным с противоэлектродом для образования элемента.
14. Устройство преобразования солнечной энергии в электрическую, имеющее сенсибилизированный красителем нанокристаллический полупроводниковый слой, нанесенный на прозрачную проводящую подложку, погруженный в электролит и герметизированный с противоэлектродом для образования элемента, характеризующееся каскадной многослойной структурой, выполненной из чередующихся слоев наночастиц регулируемой толщины, так что достигаются области с различной периодичностью показателя преломления.