专利名称：一种制造热辐射电池的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造热辐射电池的方法。
目前，大量使用的热辐射电池为半导体太阳能电池，这种电池能将高温热辐射中的部分光能转换为电能，故实质上是一种利用热辐射的能量生成电能的热辐射电池。半导体太阳能电池是在室温或略高于室温下，主要用室温下固体半导体材料制做而成，其中的p型杂质半导体材料中的满带与受主能级之间的能量差值大，只有能量足够大的的光子才能将满带中的电子激发至受主能级，再在p-n结处电场作用下通过阻挡层形成电流，大量的能量较小的光子则不能被转换成电流，光电转换率较低。利用目前制造半导体太阳能电池的方法和材料难以制成较为理想的热辐射电池。
本发明的目的是提供一种制造热辐射电池的方法，用该方法制造的热辐射电池能将热辐射产生的大部分光子转换成电流，光电转换率较高。
为达到上述目的，本发明制造热辐射电池的方法是在低温条件下，用低温条件下的空穴型即p型导电材料与电子型即n型导电材料或超导材料制成p-n结，并在p-n结处形成电场，该电场在p-n结的p型导电材料一侧电位低，该侧材料满带中的电子受热辐射激发后能越过p-n结形成电流，这样，热辐射电池p型导电材料一侧为其正极，另一侧为其负极。因低温下的p型导电材料、n型导电材料和超导材料广泛存在，可选用的种类比现有室温条件下多得多，可依据实际所需的p-n结处电场场强和p型导电材料中的外层电子能吸收并被激发出满带至导带或受主能级的热辐射的最小能量，制成较为理想的热辐射电池。
与现有制造半导体太阳能电池技术相比较，本发明所提供的制造方法所制热辐射电池能将热辐射中的大部分能量转换为电能，光电转换率高。此外，若用导线将热辐射电池把周围物体热辐射能量转换成的电能输送至远处，则热辐射电池周围的温度将显著降低，故可用热辐射电池作制冷器。
在低温条件下，用低温下的p型导电材料与n型导电材料或超导材料制做热辐射电池的具体方法有两种，一是先将p型导电材料与一普通导体的一端相连接，该普通导体的另一端作为热辐射电池的正极端口，可与外部电路相连接；再用n型导电材料或超导材料把p型导电材料包裹起来，与p型导电材料相连接的普通导体和n型导电材料或超导材料间用绝缘体隔开；n型导电材料或超导材料与另一普通导体相连接，该普通导体作为热辐射电池的负极端口；p型导电材料与n型导电材料或超导材料间形成p-n结，建立起电场；n型导电材料或超导材料的外面可再包裹一层防护材料。该热辐射电池的工作原理与现有的半导体太阳能电池基本相似外部热辐射电磁波即光子穿过热辐射电池外部防护层、n型导电材料或超导材料、p-n结后作用于p型导电材料，p型导电材料中的外层电子受光子激发后在p-n结处的电场作用下越过p-n结即可在p-n结两侧产生附加电位差，在热辐射电池的正、负极端口间产生电压，从而实现将热辐射能量转换为电能。
第二种具体制造方法与第一种相似，不同之处在于n型导电材料或超导材料及负极端口在内，p型导电材料及正极端口在外，外部热辐射光子穿过防护层后直接作用于p型导电材料的外层电子从而在p-n结的两侧产生附加电位差，在热辐射电池的正、负极端口间产生电压，实现将热辐射能量转换为电能。
权利要求
1.一种制造热辐射电池的方法，其特征在于该方法在低温条件下，用低温条件下的p型导电材料与n型导电材料或超导材料制成p-n结，在p-n结处形成电场。
全文摘要
本发明公开了一种制造热辐射电池的方法,该方法用低温下空穴型即p型导电材料与电子型即n型导电材料或超导材料在低温下制做p－n结,以p型导电材料吸收热辐射电磁波,能将温度较低的物体的热辐射转换为电能,还可用作制冷器。
文档编号H01L31/04GK1258105SQ0010122
公开日2000年6月28日 申请日期2000年1月1日 优先权日2000年1月1日
发明者姜利明 申请人:姜利明