DE68927760T2 - Sonnenzelle mit niedergeschlagener Siliziumschicht - Google Patents
Sonnenzelle mit niedergeschlagener SiliziumschichtInfo
- Publication number
- DE68927760T2 DE68927760T2 DE68927760T DE68927760T DE68927760T2 DE 68927760 T2 DE68927760 T2 DE 68927760T2 DE 68927760 T DE68927760 T DE 68927760T DE 68927760 T DE68927760 T DE 68927760T DE 68927760 T2 DE68927760 T2 DE 68927760T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- solar cell
- substrate
- barrier layer
- layer
- silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 28
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 26
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 26
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 54
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 52
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 41
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 17
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 16
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 9
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 230000006798 recombination Effects 0.000 claims description 6
- 238000005215 recombination Methods 0.000 claims description 6
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 claims description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010748 Photoabsorption Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/022433—Particular geometry of the grid contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
- H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
- H01L31/03921—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
- H01L31/056—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means the light-reflecting means being of the back surface reflector [BSR] type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
- Diese Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet der photoelektrischen Dünnfilm-Solarzellen für die Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität.
- Photoelektrische Solarzellen sind Halbleitergeräte, die Sonnenlicht in Elektrizität umwandeln. Solarzellen auf der Basis von kristallinem Silizium ergeben den Vorteil eines hohen Nutzeffekts und hoher Stabilität. Die hauptsächliche Schranke für eine erweiterte Anwendung von Silizium-Solarzeilen für die Erzeugung von elektrischer Energie sind die gegenwärtigen hohen Kosten der Solarzellen.
- Beträchtliche Kostenverringerungen ksnnen durch die Verwendung von Dünnfilm-Solarzellen erreicht werden. Dünnfilm Solarzellen verwenden dünne Schichten von Halbleitermaterialien, die auf Substraten niedriger Kosten abgelagert oder darauf gewachsen werden. Eine Veröffentlichung von A. M. Barnett et al in Conference Record of 19th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (1987) Seiten 1266 - 1270 beschreibt polykristalline Dünnfilm-Silizium-Solarzellen auf keramischen Substraten geringer Kosten. Der Siliziumdünnfilm weist eine photoelektrische Verbindung auf und ist von dem Substrat durch eine metallurgische Sperre getrennt. Das Substrat schafft einen mechanischen Träger und wird zur Bereitstellung eines thermischen Expansionskoeffizienten ausgewählt, der mit dem Halbleiter zusammenpaßt. Ein elektrischer Kontakt ist auf der Oberseite der Solarzelle bereitgestellt. Zusätzlich zu den niedrigen Kosten, die aus der Verwendung von Silizium mit einem geringeren photoelektrischen Grad resultieren, d.h. aus einer Schicht einer Dicke von weniger als 100 µm anstelle eines Wafers einer Dicke von 400 µm, wird ein verbesserter Nutzeffekt als eine Folge der Dünnheit des Siliziums vorhergesagt. Die Veröffentlichung beschreibt eine weitere Vergrößerung des Nutzeffekts als das Ergebnis der Verwendung von optischen Verfeinerung-Techniken. In einer ähnlichen Veröffentlichung, die in Technical Digest of the Third International Photovoltaic Science and Engineering Conference, PVSEC-3 (1987) Seiten 101 - 104 erschienen ist, werden von A. M. Barnett et al eine Anzahl von Gestaltungskriterien für Dünnfilmsilizium beschrieben, um Solarzellen mit einem hohen Nutzeffekt zu ergeben.
- Im Stand der Technik sind eine Anzahl von Beschreibungen von dünnen Silizium-Solarzellen zu finden. Bspw. beschreibt das U.S. Patent No. 4 571 488 von A. M. Barnett eine Dünnfilm-Solarzelle, die auf verschiedenen Substratmaterialen gebildet ist und bei welcher eine leitende oder eine halbleitende metallurgische Barriereschicht zwischen dem Substrat auf den aktiven Schichten der Solarzelle angeordnet ist. M. G. Mauk et al beschreiben in Conference Record of the 18th IEEE Photovoltaics Specialists Conference (1985) Seiten 192 - 197 eine Solarzelle mit dünnen epitaktischen aktiven Siliziumschichten auf einem schwer dotierten Siliziumwafer mit einem Dünnfilm aus Siliziumdioxid zwischen den aktiven Schichten und dem Substrat. Eine Vielzahl von Durchgängen schafft Verbindungen zwischen den aktiven Schichten und dem Substrat. Das U.S. Patent NO. 4 677 250 von A. M. Barnett et al beschreibt Solarzellen, die aktive polykristalline Dünnfilm-Halbleiterschichten verwenden, die auf verschiedenen Substraten niedergeschlagen sind, und einen Isolator mit leitfähigen Keimbildungsstellen zwischen dem Substrat und der aktiven Halbleiterschicht.
- Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine hoch wirksame dünne Silizium-Solarzelle mit niedrigen Kosten bereitzustellen, die auf einem Substrat von niedrigen Kosten ausgebildet wird.
- Eine photoelektrische Solarzelle mit einer aktiven polykristallinen Dünnfilm-Silizium-Halbleiterschicht ist über einem Substrat mit einer zusammenpassenden dynamischen Expansion ausgebildet. Zwischen dem Substrat und dem aktiven Halbleiter befindet sich eine Barriere- bzw. Sperrschicht, die ausgewählt ist für die Bereitstellung einer Reflektion von Licht, eine Minimierung der Rekombination der rückwärtigen Seite und die Verhinderung einer Kontamination der aktiven Halbleiterschicht durch das Substrat. Die Sperrschicht weist eine Vielzahl von Kontaktbereichen auf, wo der aktive Halbleiter eine elektrische Verbindung mit der leitenden Ebene des Substrats besitzt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Substrat ein leitfähiges Keramikmaterial, welches Silizium in einer Menge von 20 bis 90 Gew.-% und bis zu 80 Gew.-% Siliziumkarbid oder Glas oder ein Gemisch davon enthält. Die Barriere oder Sperre ist ein Isoliermaterial, und die Kontaktbereiche sind Öffnungen in der Barriereoder Sperrschicht, die weniger als 5 % des Substrats freilegen, und der aktive Halbleiter ist ein p-n Silizium-Homoübergang.
- Die Figur ist eine Querschnittsansicht, vergrößert und nicht maßstabsgenau, einer Dünnfilm-Solarzelle gemäß dieser Erfindung.
- Die gewünschten Eigenschaften eines aktiven polykristallinen Dünnfilm-Silizium-Halbleiters gemäß den Lehren dieser Erfindung sind: ein planarer Film mit Einkristallkörnern, die wenigstens zweimal so breit wie dick sind; eine Dicke in dem Bereich von 5 bis 100 µm; günstige Korngrenzen; eine Minorität der Träger-Diffusionslänge wenigstens doppelt so groß wie die Dicke. und ein Substrat, das einen mechanischen Träger und einen Leiter der rückwärtigen Ebene bereitstellt.
- Die Kriterien hinsichtlich des Kornanteils, der Diffusionslänge und der Korngrenzen werden für eine Minimierung der Rekombinationsverluste angewandt. Eine optische Verfeinerung ist ebenfalls erforderlich, um den Verlust des durch Licht erzeugten Stroms auszugleichen, der auf die Dünnheit des Siliziums zurückzuführen ist. Die optische Verkleinerung erreicht dies durch eine Vergrößerung der effektiven Photoabsorptionslänge in dünnen Silizium-Solarzellen.
- In der Figur ist ein schematischer Querschnitt einer Solarzelle 10 gemäß der Erfindung gezeigt. Dieses Gerät stimmt überein mit den vorerwähnten Gestaltungskriterien und kann mit niedrigen Kosten hergestellt werden. Die Solarzelle ist auf einem Substrat 100 ausgebildet, welches als ein mechanischer Träger funktioniert und einen Leiter 110 an der rückwärtigen Ebene aufweist, über welchem die Solarzelle ausgebildet ist. Das Substratmaterial wird für die Auswahl eines thermischen Expansionskoeffizienten ausgewählt, der mit dem Silizium zusammenpaßt, um während der Herstellung der Solarzelle Spannungen zu minimieren, die eine Verarbeitung bei Temperaturen von etwa 1410ºC, dem Schmelzpunkt von Silizium, erfordern können. Der thermische Expansionskoeffizient von Silizium erhöht sich monoton von 4 bis 5 x 10&supmin;&sup6; cm/cm-ºC in dem Temperaturbereich von 400 bis 1000ºC. Ein Substratmaterial gemäß den Lehren dieser Erfindung mit einem thermischen Expansionskoeffizienten von 4 x 10&supmin;&sup6; cm/cm-ºC ist annehmbar. Das Substrat kann elektrisch leitfähig oder nicht leitfähig sein, obwohl ein leitfähiges Substrat bevorzugt wird. Wenn das Substrat nicht leitfähig ist, dann wird an der rückwärtigen Ebene ein Leitermaterial (nicht gezeigt in der Figur), bspw. eine Metallschicht, an der Oberfläche des Substrats vorgesehen, auf welcher die Zelle ausgebildet wird. Wahlweise kann ein Leitermaterial der rückwärtigen Ebene gleichwertig auch als eine separate Schicht über einem leitfähigen Substrat vorgesehen werden. Das Substrat kann auch texturiert sein, um eine diffuse Reflektion von Licht und eine optische Verfeinerung bereitzustellen. In dem Fall eines leitfähigen Substrats werden äußere elektrische Kontaktmittel, wie bspw. Silber, an dem Boden des Substrats 100 angebracht.
- Das Substrat gemäß den Lehren dieser Erfindung ist ein Keramikmaterial, das aus Silizium niedriger Reinheit in dem Bereich von 20 bis 90 Gew.-% und bis zu 80 Gew.-% Siliziumkarbid und/oder Glas besteht. Ein leitfähiges keramisches Substrat wird bspw. aus einem Gemisch von 40 Gew.-% Siliziumpulver mit einer anfänglichen Teilchengröße von weniger als 500 µm und 60 % SiC mit einer Teilchengröße von weniger als 100 µm mittels pulvermetallurgischer Techniken hergestellt, einschließlich einem Sintern in einer Vorrichtung mit einer sauerstoffreien Kammer, die ein Graphitheizgerät verwendet, das für die Bereitstellung eines passenden thermischen Profils zur Erreichbarkeit des Sinterprodukts gestaltet ist. Das Pulvergemisch wird so zu einem Körper niedriger Dichte ausgebildet, der bei einer genügend hohen Temperatur gesintert oder geschmolzen wird, um ein dichtes leitfähiges keramisches Substrat mit einem mittleren Schüttwiderstand von 0.001 bis 10.00 Ohm/cm, einer mittleren Dichte von etwa 1.5 bis 1.9 g/cm³, einer Dicke von 0.03 bis 0.08 cm und einer Flache von 10 cm x 10 cm oder größer auszubilden. Auf dem Leiter der rückwärtigen Ebene des Substrats wird eine Barriere- oder Sperrschicht 200 ausgebildet und über dieser Barriereschicht ein aktiver Halbleiter 300. Die Barriereschicht 200 wird ausgewählt, um eine Festigkeit bei den Temperaturen zu schaffen, die für die Herstellung der Zelle benötigt werden; um als eine Sperre zu wirken, die eine Diffusion von Unreinheiten von dem Substrat in die aktive Schicht der Solarzelle verhindert; um die Grenzfläche zwischen der Barriereschicht und dem aktiven Halbleiter passiv zu machen, damit die Oberfläche-Rekombination von durch Licht erzeugten Trägern minimiert wird; um einen Brechungsindex zu erhalten, der sich von demjenigen des aktiven Halbleiters unterscheidet, damit eine reflektierende Oberfläche für eine optische Verfeinerung bereitgestellt wird. Die Barriereschicht 200 kann eine einzige Schicht sein oder mehrere Schichten, wobei jede Schicht eine oder mehrere dieser Erfordernisse befriedigt. Die mehrfache Barriereschicht besteht aus einer ersten Barriereschicht aus Titandiborid oder Titandioxid oder Aluminiumoxid über dem Substrat, um die Festigkeit zu erhalten und als eine Diffusionsbarriere zu wirken. Eine zweite Barriereschicht aus Siliziumdioxid, die für eine Minimierung der Oberfläche- Rekombination und auch für die Bereitstellung der Reflektion wirkt, bedeckt die erste Barriereschicht, um eine mehrschichtige Barriere oder Sperre gemäß den Lehren dieser Erfindung zu bilden. Wenn eine mehrschichtige Barriere oder Sperre verwendet wird, die Titandiborid aufweist, dann kann das Titandiborid auch als der Leiter 110 der rückwärtigen Ebene dienen sowie als ein Reflektor. Für die vielschichtige Ausbildung werden Titandiborid und zusätzlich Siliziumdioxid bevorzugt. Die Dicke der Barriereschicht 200 beträgt 0.1 bis 1.0 µm. In dem Fall einer einzigen Schicht können Siliziumdioxid oder Siliziumnitrid verwendet werden, wobei Siliziumdioxid bevorzugt wird. Die Dicke der einzigen Siliziumdioxid-Barriereschicht beträgt 0.4 µm.
- Kontaktbereiche 210 ergeben eine elektrische Verbindung zwischen der rückwärtigen Kontaktebene 110 und dem aktiven Halbleiter 300. Die Kontaktbereiche 210 gemäß den Lehren dieser Erfindung sind eine Vielheit von Öffnungen in der Barriereschicht 200. Die Größe und raummäßige Verteilung der Öffnungen wird so gewählt, daß die Kontaktbereiche 210 0.5 bis 5 % der Fläche der Barriereschicht 200 einnehmen. Bspw. waren eine Anordnung von kreisförmigen Öffnungen mit einem Durchmesser von 10 µm und einem Mittenabstand von 100 µm oder eine Reihe von parallelen Nuten einer Breite von 10 µm und in einem Abstand von 500 µm passend.
- Die Barrierschicht 200 und die Kontaktbereiche 210 können durch eine Beschichtung der rückwärtigen Kontaktebene 110 des Substrats 100 ausgebildet werden, wobei die Barriereschicht das gewünschte Muster erhält. Ein Siebdrucken, eine Sprühbeschichtung oder ein Sputtern durch eine Maske hindurch sind nützliche Verfahren der Ausbildung der Barriereschicht mit den Kontaktbereichen gemäß dieser Erfindung. Alternativ kann die Barrierschicht als eine einzige kontinuierliche Schicht aufgebracht werden, und die Kontaktbereiche können durch eine selektive Entfernung des Barrierematerials gebildet werden. Eine selektive Entfernung kann auch durch eine Vielzahl von Techniken erreicht werden, einschließlich der photolithographischen oder serigraphischen Bemusterung, gefolgt von einem chemischen Ätzen, einem mechanischen Einritzen oder einem Ätzen mit Düsen.
- Diese Erfindung befaßt sich weiterhin mit einer solchen Ausbildung der Kontaktbereiche 210, daß die Höhe der Barnereschicht 200 über der rückwärtigen Kontaktebene und die Höhe der Kontaktbereiche etwa gleich sind, damit die Anbringung der aktiven Halbleiterschicht 300 ermöglicht wird. Dies kann erreicht werden durch ein selektives Auffüllen der Öffnungen in der Barriereschicht mit einem geeigneten Material, wie bspw. einer leitfähigen Keramik oder Metall. Das Material sollte dazu fähig sein, einen ohmschen Kontakt mit der Halbleiterschicht zu ergeben, und es kann weiterhin als eine Dotierstoffquelle zur Ausbildung eines rückwärtigen Oberflächenfeldes in dem Halbleiter dienen.
- Wenn das Substrat eine genügende Reinheit hat, dann kann auf die Barriereschicht 200 verzichtet werden, wobei einiger Verlust des Wirkungsgrades als Folge der Abwesenheit einer optischen Vergroßerung auftritt, die durch die Barriereschicht erhalten wird. Es wird ein Wirkungsgrad von 15 % erwartet, wenn die Barriereschicht weggelassen wird.
- Die aktive Halbleiterschicht 300 besteht aus zwei aneinandergrenzenden Bereichen von entgegengesetzter Leitfähigkeit und aus einem photoelektrischen Übergang. In Übereinstimmung mit dieser Erfindung ist die Halbleiterschicht 300 ein polykristalliner Dünnfilm aus Silizium einer Dicke zwischen 5 und 100 µm und vorzugsweise einer Dicke von 30 µm. Der Korndurchmesser des polykristallinen Siliziums sollte wenigstens zweimal so groß sein wie die Fumdicke. Der Basisbereich 310 der Halbleiterschicht 300 ist ein p-Typ Silizium mit einer Dicke von 5 bis 100 µm und ist für eine Trägerkonzentration des p-Typs von 1 x 10¹&sup6; bis 5 x 10¹&sup6; cm&supmin;³ dotiert und er ist gekennzeichnet durch eine Minorität- Trägerdiffusionslänge wenigstens doppelt so groß wie die Dicke. Ein dünner Silizium-Emitterbereich 320 des n-Typs einer typischen Dicke von 0.2 µm und einer Trägerkonzentration des n-Typs von 10²&sup0;cm&supmin;³ bildet einen p-n Homoübergang zu dem Basisbereich 320. Eine Solarzelle, die einen polykristallinen Silizium-Dünnfilm-Halbleiter gemäß dieser Erfindung aufweist, wird erwartungsgemäß einen Umwandlungswirkungsgrad von mehr als 19 % haben. Ein weiteres Merkmal der dünnen Solarzelle dieser Erfindung besteht darin, daß die Erfordernisse für die Minorität-Trägertransporteigenschaften weit weniger streng sind als für die herkömmlichen dicken Siliziumzellen. Wenn der aktive Halbleiter bspw. eine Dicke von 30 µm hat, dann wird eine Diffusionsmenge von nur 60 µm für diesen hohen Nutzeffekt benötigt. Eine große Flexibilität bei dem Verfahren der Ausbildung des aktiven Halbleiters steht daher für die Anpassung der Herstellungsverfahren niedriger Kosten zur Verfügung, um die Solarzelle gemäß dieser Erfindung zu produzieren. Unter den Verfahren, die für die Formgebung des aktiven Halbleiters geeignet sind, sind die allgemein bekannten Beschichtungstechniken, die allein oder in Verbindung mit einer Rekristallisationsstufe im Anschluß an die Anbringung des Halbleitermaterials angewandt werden können. Bspw. können Beschichtungsverfahren, wie die chemische Dampfabscheidung, ein Wachstum aus einer flüssigen gesättigten Lösung, ein Sputtern, eine Vakuumverdampfung, eine Ablagerung mit einem ionisierten Haufenstrahl, eine Sprühbeschichtung, eine Plasmalichtbogen-Besprühung und die Pulvermetallurgie angewandt werden, um den aktiven Halbleiter abzulagern. Für die Formgebung des Basisbereichs 310 des aktiven Halbleiters 300 wird die chemische Dampfabscheidung in Verbindung mit einer Rekristallisation bevorzugt, und für die Formgebung des Emitterbereichs 310 wird die Diffusionsdotierung bevorzugt.
- Die Solarzelle dieser Erfindung wird mit einer transparenten Kontakteinrichtung 400 vervollständigt, wie bspw. einem Metallgitter, das auf die Licht empfangende Oberfläche des Halbleiters 300 aufgebracht wird unter Anwendung von bekannten Verfahren, wie bspw. einem Siebdruck, einer Verdampfung u.dgl. Antireflektion- und Oberflächenpassivierung-Beschichtungen, die alle in der Technik bekannt sind, können ebenfalls aufgebracht werden, um den Nutzeffekt der Solarzelle in Übereinstimmung mit den Lehren dieser Erfindung zu vergrößern.
Claims (25)
1. Polykristalline Dünnfilm-Silizium-Solarzelle, bestehend
aus: einem Substrat (100), wenigstens einer
polykristallinen Silizium-Halbleiterschicht (300), die wenigstens
eine photoelektrische Verbindung aufweist, und einer
elektrischen Kontakteinrichtung (400), wobei das Substrat
(100) als ein mechanischer Träger fungiert und für den
Besitz eines thermischen Expansionskoeffizienten
ausgewählt ist, der mit dem Halbleiter zusammenpaßt, dadurch
gekennzeichnet, daß
das Substrat (100) aus einem keramischen Material besteht,
welches Silizium mit einer Menge von 20 bis 90 Gew.-%
und bis zu 80 Gew.-% Siliziumkarbid oder Glas oder ein
Gemisch davon enthält;
ein separater und zu dem Substrat (100)
verschiedenartiger Rückwandplatine-Leiter (110) zwischen dem
Substrat (100) und der polykristallinen
Silizium-Halbleiterschicht (300) angeordnet ist und als ein zusätzlicher
elektrischer Kontakt fungiert; und
eine Sperrschicht (200) zwischen dem Rückwandplatine
Leiter (110) und der polykristallinen
Silizium-Halbleiterschicht (300) angeordnet ist, wobei die Sperrschicht
eine Vielzahl von Kontaktbereichen (210) aufweist, die
durch Öffnungen in der Sperrschicht gebildet sind.
2. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher das
Substrat elektrisch leitfähig ist.
3. Solarzelle (10) nach Anspruch 2, bei welcher der
Rückwandplatine-Leiter (110) eine Oberfläche des Substrats
(100) ist.
4. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher der
Rückwandplatine-Leiter (110) eine über dem Substrat (100)
ausgebildete Metallschicht ist.
5. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher das
Substrat (100) ein durch die Schicht des keramischen
Materials bedecktes Metall ist.
6. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher das
Substrat (100) texturiert ist, um eine optische Einengung
zu schaffen
7. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher die
Sperrschicht (200) einen Brechungsindex aufweist, der von dem
Index des Halbleiters (300) verschieden ist, um eine
Lichtreflexion bereitzustellen.
8. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher die
Sperrschicht (200) ausgewählt ist für eine Minimierung der
Rückseite-Rekombination in der Solarzelle.
9. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher die
Sperrschicht (200) eine Siliziumdioxidschicht ist.
10. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher die
Sperrschicht (200) eine Siliziumnitridschicht ist.
11. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher die
Sperrschicht (200) wenigstens aus zwei Schichten besteht.
12. Solarzelle (10) nach Anspruch 11, bei welcher die
Sperrschicht (200) aus einer ersten Sperrschicht, ausgewählt
aus Titandiborid, Titandioxid oder Aluminiumoxid, und
einer zweiten Sperrschicht aus Siliziumdioxid besteht.
13. Solarzelle (10) nach Anspruch 12, bei welcher die erste
Sperrschicht Titandiborid ist, welches als der
Rückwandplatine-Leiter (110) fungiert.
14. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher die
Kontaktbereiche (210) eine Vielzahl von Öffnungen sind, die
durch die Sperrschicht (200) hindurch zu der rückseitigen
Kontaktebene (110) verlaufen und welche 0.5 bis 5 % der
Fläche der Sperrschicht (200) einnehmen.
15. Solarzelle (10) nach Anspruch 14, bei welcher die
Öffnungen (210) mit einem leitfähigen Material bis zu einem
Höhenniveau mit der Sperrschicht (200) aufgefüllt sind.
16. Solarzelle (10) nach Anspruch 15, bei welcher das
leitfähige Material eine Keramik ist.
17. Solarzelle (10) nach Anspruch 15, bei welcher das
leitfähige Material ein Metall ist.
18. Solarzelle (10) nach Anspruch 16, bei welcher das
leitfähige Material einen Dotierstoff zur Ausbildung eines
Rückseitenfeldes in der Halbleiterschicht (300) aufweist
19. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher die
Halbleiterschicht (300) weniger als 100 µm dick ist.
20. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher der
Halbleiter (300) durch einen Korndurchmesser gekennzeichnet
ist, der wenigstens die doppelte Dicke aufweist.
21. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher der
Halbleiter (300) gekennzeichnet ist durch eine Minoritäten-
Trägerdiffusionslänge, welche die doppelte Dicke
aufweist.
22. Solarzelle (10) nach Anspruch 1, bei welcher der
Halbleiter (300) aus zwei Bereichen (310 und 320) von
entgegengesetztem Leitertyp besteht und die photoelektrische
Verbindung eine Homoverbindung ist.
23. Photoelektrische Dünnfilm-Solarzelle (10) nach Anspruch 1,
bei welcher
die Sperrschicht (200) eine Siliziumdioxidschicht (200)
über dem Substrat ist, um eine Lichtreflexion zu schaffen,
die Rückseite-Rekombination zu minimieren und eine
Diffusion von Verunreinigungen zu verhindern;
die Kontaktbereiche in einer Vielzahl von Öffnungen (210)
in der Sperrschicht ausgebildet sind, die wenigstens 5 %
der Fläche des Substrats (100) einnehmen, um einen
elektrischen Kontakt mit dem Substrat (100) zu schaffen; und
die Halbleiterschicht (300) eine polykristalline
Siliziumschicht (300) ist von weniger als 100 um Dicke über
der Sperre ist, welche einen Bereich (310) des p-Typs
und einen Bereich (320) des n-Typs aufweist, zwischen
denen eine photoelektrische Homoverbindung
ausgebildetist
24. Photoelektrische Dünnfilm-Solarzelle (10) nach Anspruch 1,
bei welcher die Halbleiterschicht eine polykristalline
Siliziumschicht (300) mit einer Dicke von weniger als
100 µm über dem Substrat ist, welches einen Bereich
(310) des p-Typs und einen Bereich (320) des n-Typs
aufweist, zwischen denen eine photoelektrische
Homoverbindung ausgebildet ist.
25. Solarzelle nach Anspruch 1, bei welcher das Substrat mit
einer leitfähigen Keramik ausgebildet ist, die aus etwa
40 Gew.-% Siliziumpulver mit einer anfänglichen
Teilchengröße von weniger als 500 µm und etwa 60 Gew.-%
Siliziumkarbid mit einer Teilchengröße von weniger als 100 µm
besteht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/190,138 US5057163A (en) | 1988-05-04 | 1988-05-04 | Deposited-silicon film solar cell |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE68927760D1 DE68927760D1 (de) | 1997-03-27 |
DE68927760T2 true DE68927760T2 (de) | 1997-09-18 |
Family
ID=22700161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE68927760T Expired - Fee Related DE68927760T2 (de) | 1988-05-04 | 1989-05-02 | Sonnenzelle mit niedergeschlagener Siliziumschicht |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5057163A (de) |
EP (1) | EP0341017B1 (de) |
JP (1) | JP2774142B2 (de) |
DE (1) | DE68927760T2 (de) |
ES (1) | ES2099068T3 (de) |
Families Citing this family (104)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5211761A (en) * | 1990-06-29 | 1993-05-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Photovoltaic device and manufacturing method thereof |
US5221365A (en) * | 1990-10-22 | 1993-06-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Photovoltaic cell and method of manufacturing polycrystalline semiconductive film |
US5273608A (en) * | 1990-11-29 | 1993-12-28 | United Solar Systems Corporation | Method of encapsulating a photovoltaic device |
US5230746A (en) * | 1992-03-03 | 1993-07-27 | Amoco Corporation | Photovoltaic device having enhanced rear reflecting contact |
US5266125A (en) * | 1992-05-12 | 1993-11-30 | Astropower, Inc. | Interconnected silicon film solar cell array |
JPH0690014A (ja) * | 1992-07-22 | 1994-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | 薄型太陽電池及びその製造方法,エッチング方法及び自動エッチング装置,並びに半導体装置の製造方法 |
US5401331A (en) * | 1993-09-07 | 1995-03-28 | Midwest Research Institute | Substrate for thin silicon solar cells |
JP3478618B2 (ja) * | 1993-11-30 | 2003-12-15 | キヤノン株式会社 | 光電変換素子及びその製造方法 |
US5626687A (en) * | 1995-03-29 | 1997-05-06 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Thermophotovoltaic in-situ mirror cell |
US5977636A (en) * | 1997-01-17 | 1999-11-02 | Micron Technology, Inc. | Method of forming an electrically conductive contact plug, method of forming a reactive or diffusion barrier layer over a substrate, integrated circuitry, and method of forming a layer of titanium boride |
WO1998039804A1 (en) * | 1997-03-04 | 1998-09-11 | Astropower, Inc. | Columnar-grained polycrystalline solar cell substrate and improved method of manufacture |
DE19743692A1 (de) * | 1997-10-02 | 1999-04-08 | Zae Bayern | Multifunktionsschicht zur Verbesserung des Wirkungsgrades von kristallinen Dünnschicht Silizium Solarzellen |
AU2002301188B2 (en) * | 1998-07-02 | 2004-04-29 | Astropower | Silicon thin-film, integrated solar cell, module, and methods of manufacturing the same |
JP2002520818A (ja) * | 1998-07-02 | 2002-07-09 | アストロパワー | シリコン薄膜,集積化された太陽電池,モジュール,及びその製造方法 |
EP1103075B1 (de) | 1998-07-03 | 2009-09-09 | Imec | Herstellungsmethode eines opto-elektronischen dünnfilmbauelementes |
EP0993052B1 (de) * | 1998-09-28 | 2009-01-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Weltraumsolarzelle |
US7507903B2 (en) | 1999-03-30 | 2009-03-24 | Daniel Luch | Substrate and collector grid structures for integrated series connected photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays |
US8664030B2 (en) | 1999-03-30 | 2014-03-04 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
US20090111206A1 (en) | 1999-03-30 | 2009-04-30 | Daniel Luch | Collector grid, electrode structures and interrconnect structures for photovoltaic arrays and methods of manufacture |
US8138413B2 (en) | 2006-04-13 | 2012-03-20 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
US8222513B2 (en) | 2006-04-13 | 2012-07-17 | Daniel Luch | Collector grid, electrode structures and interconnect structures for photovoltaic arrays and methods of manufacture |
US8198696B2 (en) | 2000-02-04 | 2012-06-12 | Daniel Luch | Substrate structures for integrated series connected photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays |
US7271333B2 (en) * | 2001-07-20 | 2007-09-18 | Ascent Solar Technologies, Inc. | Apparatus and method of production of thin film photovoltaic modules |
US6781707B2 (en) | 2002-03-22 | 2004-08-24 | Orasee Corp. | Multi-spectral display |
DE102004033553A1 (de) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. | Halbleiterbauelemente aus dünnem Silizium auf keramischem Trägersubstrat und Verfahren zu dessen Herstellung |
US7732229B2 (en) | 2004-09-18 | 2010-06-08 | Nanosolar, Inc. | Formation of solar cells with conductive barrier layers and foil substrates |
US7838868B2 (en) * | 2005-01-20 | 2010-11-23 | Nanosolar, Inc. | Optoelectronic architecture having compound conducting substrate |
US8927315B1 (en) | 2005-01-20 | 2015-01-06 | Aeris Capital Sustainable Ip Ltd. | High-throughput assembly of series interconnected solar cells |
WO2007040774A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-04-12 | Blue Square Energy Incorporated | Photovoltaic solar cell and method of making the same |
US7572334B2 (en) | 2006-01-03 | 2009-08-11 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for fabricating large-surface area polycrystalline silicon sheets for solar cell application |
US8729385B2 (en) | 2006-04-13 | 2014-05-20 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
US8822810B2 (en) | 2006-04-13 | 2014-09-02 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
US9865758B2 (en) | 2006-04-13 | 2018-01-09 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
US9006563B2 (en) | 2006-04-13 | 2015-04-14 | Solannex, Inc. | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
US8884155B2 (en) | 2006-04-13 | 2014-11-11 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
US9236512B2 (en) | 2006-04-13 | 2016-01-12 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
CN101432453B (zh) * | 2006-04-28 | 2011-12-28 | Sri国际公司 | 用于生产固结的和纯化的材料的方法 |
EP2025015A2 (de) * | 2006-06-02 | 2009-02-18 | Innovalight, Inc. | Lichtaktive materialien mit nanostrukturen der gruppe iv und optoelektronische vorrichtungen daraus |
US20080063855A1 (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-13 | Maxim Kelman | Semiconductor thin films formed from group iv nanoparticles |
US20080092947A1 (en) * | 2006-10-24 | 2008-04-24 | Applied Materials, Inc. | Pulse plating of a low stress film on a solar cell substrate |
US20080121276A1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-05-29 | Applied Materials, Inc. | Selective electroless deposition for solar cells |
US7704352B2 (en) * | 2006-12-01 | 2010-04-27 | Applied Materials, Inc. | High-aspect ratio anode and apparatus for high-speed electroplating on a solar cell substrate |
US7736928B2 (en) * | 2006-12-01 | 2010-06-15 | Applied Materials, Inc. | Precision printing electroplating through plating mask on a solar cell substrate |
US20080128019A1 (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-05 | Applied Materials, Inc. | Method of metallizing a solar cell substrate |
US7799182B2 (en) * | 2006-12-01 | 2010-09-21 | Applied Materials, Inc. | Electroplating on roll-to-roll flexible solar cell substrates |
US7776724B2 (en) * | 2006-12-07 | 2010-08-17 | Innovalight, Inc. | Methods of filling a set of interstitial spaces of a nanoparticle thin film with a dielectric material |
WO2008076744A1 (en) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Innovalight, Inc. | Methods of forming an epitaxial layer on a group iv semiconductor substrate |
US7718707B2 (en) * | 2006-12-21 | 2010-05-18 | Innovalight, Inc. | Method for preparing nanoparticle thin films |
US7572740B2 (en) * | 2007-04-04 | 2009-08-11 | Innovalight, Inc. | Methods for optimizing thin film formation with reactive gases |
EP1993142A1 (de) * | 2007-05-14 | 2008-11-19 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Reflektiv beschichtetes Halbleiterbauelement, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung |
WO2008155786A1 (en) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Cisel S.R.L. - Circuiti Stampati Per Applicazioni Elettroniche | Photovoltaic module and modular panel made with it to collect radiant solar energy and its transformation into electrical energy |
US8968438B2 (en) * | 2007-07-10 | 2015-03-03 | Innovalight, Inc. | Methods and apparatus for the in situ collection of nucleated particles |
US8247254B2 (en) * | 2007-07-13 | 2012-08-21 | Silicon China (HK) Ltd. | System and method for forming solar cell structures |
US20090053878A1 (en) * | 2007-08-21 | 2009-02-26 | Maxim Kelman | Method for fabrication of semiconductor thin films using flash lamp processing |
US9287430B1 (en) * | 2007-11-01 | 2016-03-15 | Sandia Corporation | Photovoltaic solar concentrator |
DE102007054384A1 (de) | 2007-11-14 | 2009-05-20 | Institut Für Solarenergieforschung Gmbh | Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle mit einer oberflächenpassivierenden Dielektrikumdoppelschicht und entsprechende Solarzelle |
ES2402779T3 (es) * | 2007-12-14 | 2013-05-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Célula solar de película delgada y procedimiento para su fabricación |
US8563352B2 (en) * | 2008-02-05 | 2013-10-22 | Gtat Corporation | Creation and translation of low-relief texture for a photovoltaic cell |
US8129613B2 (en) * | 2008-02-05 | 2012-03-06 | Twin Creeks Technologies, Inc. | Photovoltaic cell comprising a thin lamina having low base resistivity and method of making |
US8481845B2 (en) * | 2008-02-05 | 2013-07-09 | Gtat Corporation | Method to form a photovoltaic cell comprising a thin lamina |
US7851336B2 (en) * | 2008-03-13 | 2010-12-14 | Innovalight, Inc. | Method of forming a passivated densified nanoparticle thin film on a substrate |
US20090255574A1 (en) * | 2008-04-14 | 2009-10-15 | Sierra Solar Power, Inc. | Solar cell fabricated by silicon liquid-phase deposition |
US8247312B2 (en) * | 2008-04-24 | 2012-08-21 | Innovalight, Inc. | Methods for printing an ink on a textured wafer surface |
US20100032010A1 (en) * | 2008-08-10 | 2010-02-11 | Twin Creeks Technologies, Inc. | Method to mitigate shunt formation in a photovoltaic cell comprising a thin lamina |
US20100031995A1 (en) * | 2008-08-10 | 2010-02-11 | Twin Creeks Technologies, Inc. | Photovoltaic module comprising thin laminae configured to mitigate efficiency loss due to shunt formation |
US8338209B2 (en) * | 2008-08-10 | 2012-12-25 | Twin Creeks Technologies, Inc. | Photovoltaic cell comprising a thin lamina having a rear junction and method of making |
US20100037943A1 (en) * | 2008-08-14 | 2010-02-18 | Sater Bernard L | Vertical multijunction cell with textured surface |
US20100037937A1 (en) * | 2008-08-15 | 2010-02-18 | Sater Bernard L | Photovoltaic cell with patterned contacts |
US8106293B2 (en) * | 2008-08-14 | 2012-01-31 | Mh Solar Co., Ltd. | Photovoltaic cell with buffer zone |
US8293079B2 (en) * | 2008-08-28 | 2012-10-23 | Mh Solar Co., Ltd. | Electrolysis via vertical multi-junction photovoltaic cell |
US20100126849A1 (en) * | 2008-11-24 | 2010-05-27 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for forming 3d nanostructure electrode for electrochemical battery and capacitor |
EP2190033A1 (de) | 2008-11-24 | 2010-05-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Tandemsolarzelle aus kristallinem Silizium und kristallinem Siliziumcarbid sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
US8367924B2 (en) * | 2009-01-27 | 2013-02-05 | Applied Materials, Inc. | Buried insulator isolation for solar cell contacts |
FR2943848B1 (fr) * | 2009-03-27 | 2012-02-03 | Jean Pierre Medina | Procede et machine de fabrication d'un semi-conducteur, du type cellule photovoltaique ou composant electronique similaire |
US8247243B2 (en) | 2009-05-22 | 2012-08-21 | Nanosolar, Inc. | Solar cell interconnection |
US20110272011A1 (en) * | 2009-06-05 | 2011-11-10 | Amberwave, Inc. | Solar Cell |
US8476660B2 (en) * | 2009-08-20 | 2013-07-02 | Integrated Photovoltaics, Inc. | Photovoltaic cell on substrate |
US8110419B2 (en) * | 2009-08-20 | 2012-02-07 | Integrated Photovoltaic, Inc. | Process of manufacturing photovoltaic device |
KR20110047861A (ko) * | 2009-10-30 | 2011-05-09 | 삼성전자주식회사 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
US9012766B2 (en) * | 2009-11-12 | 2015-04-21 | Silevo, Inc. | Aluminum grid as backside conductor on epitaxial silicon thin film solar cells |
TW201123481A (en) * | 2009-12-29 | 2011-07-01 | Auria Solar Co Ltd | Solar cell and manufacturing method thereof |
US8349626B2 (en) * | 2010-03-23 | 2013-01-08 | Gtat Corporation | Creation of low-relief texture for a photovoltaic cell |
US9214576B2 (en) | 2010-06-09 | 2015-12-15 | Solarcity Corporation | Transparent conducting oxide for photovoltaic devices |
US9461186B2 (en) | 2010-07-15 | 2016-10-04 | First Solar, Inc. | Back contact for a photovoltaic module |
FR2971086B1 (fr) * | 2011-01-31 | 2014-04-18 | Inst Polytechnique Grenoble | Structure adaptee a la formation de cellules solaires |
US9054256B2 (en) | 2011-06-02 | 2015-06-09 | Solarcity Corporation | Tunneling-junction solar cell with copper grid for concentrated photovoltaic application |
US20130125983A1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-05-23 | Integrated Photovoltaic, Inc. | Imprinted Dielectric Structures |
US20150047698A1 (en) * | 2012-01-19 | 2015-02-19 | NuvoSun, Inc. | Protective coatings for photovoltaic cells |
US9865754B2 (en) | 2012-10-10 | 2018-01-09 | Tesla, Inc. | Hole collectors for silicon photovoltaic cells |
US10074755B2 (en) | 2013-01-11 | 2018-09-11 | Tesla, Inc. | High efficiency solar panel |
US9219174B2 (en) | 2013-01-11 | 2015-12-22 | Solarcity Corporation | Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes |
US9412884B2 (en) | 2013-01-11 | 2016-08-09 | Solarcity Corporation | Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes |
JP6182082B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2017-08-16 | 日本碍子株式会社 | 緻密質複合材料、その製法及び半導体製造装置用部材 |
JP6182084B2 (ja) * | 2013-03-25 | 2017-08-16 | 日本碍子株式会社 | 緻密質複合材料、その製法、接合体及び半導体製造装置用部材 |
US10309012B2 (en) | 2014-07-03 | 2019-06-04 | Tesla, Inc. | Wafer carrier for reducing contamination from carbon particles and outgassing |
US9899546B2 (en) | 2014-12-05 | 2018-02-20 | Tesla, Inc. | Photovoltaic cells with electrodes adapted to house conductive paste |
US9947822B2 (en) | 2015-02-02 | 2018-04-17 | Tesla, Inc. | Bifacial photovoltaic module using heterojunction solar cells |
US9761744B2 (en) | 2015-10-22 | 2017-09-12 | Tesla, Inc. | System and method for manufacturing photovoltaic structures with a metal seed layer |
US9842956B2 (en) | 2015-12-21 | 2017-12-12 | Tesla, Inc. | System and method for mass-production of high-efficiency photovoltaic structures |
US10115838B2 (en) | 2016-04-19 | 2018-10-30 | Tesla, Inc. | Photovoltaic structures with interlocking busbars |
US10600928B1 (en) * | 2016-09-20 | 2020-03-24 | Apple Inc. | Systems with photovoltaic cells |
CN106252427A (zh) * | 2016-09-27 | 2016-12-21 | 通威太阳能(合肥)有限公司 | 一种五主栅结构太阳能电池片 |
US10672919B2 (en) | 2017-09-19 | 2020-06-02 | Tesla, Inc. | Moisture-resistant solar cells for solar roof tiles |
US11190128B2 (en) | 2018-02-27 | 2021-11-30 | Tesla, Inc. | Parallel-connected solar roof tile modules |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3035563C2 (de) * | 1980-09-20 | 1984-10-11 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zum Herstellen einer polykristallinen Silizium-Solarzelle |
US4571448A (en) * | 1981-11-16 | 1986-02-18 | University Of Delaware | Thin film photovoltaic solar cell and method of making the same |
JPS59126680A (ja) * | 1983-01-11 | 1984-07-21 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 非晶質シリコン太陽電池およびその製法 |
US4522661A (en) * | 1983-06-24 | 1985-06-11 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Low defect, high purity crystalline layers grown by selective deposition |
US4523051A (en) * | 1983-09-27 | 1985-06-11 | The Boeing Company | Thin films of mixed metal compounds |
US4639543A (en) * | 1985-02-04 | 1987-01-27 | Richard J. Birch | Semiconductor devices having a metallic glass substrate |
US4677250A (en) * | 1985-10-30 | 1987-06-30 | Astrosystems, Inc. | Fault tolerant thin-film photovoltaic cell |
US4818337A (en) * | 1986-04-11 | 1989-04-04 | University Of Delaware | Thin active-layer solar cell with multiple internal reflections |
-
1988
- 1988-05-04 US US07/190,138 patent/US5057163A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-05-02 ES ES89304391T patent/ES2099068T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-02 DE DE68927760T patent/DE68927760T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-05-02 EP EP89304391A patent/EP0341017B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-02 JP JP1112302A patent/JP2774142B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0277172A (ja) | 1990-03-16 |
EP0341017A3 (de) | 1990-06-20 |
US5057163A (en) | 1991-10-15 |
EP0341017A2 (de) | 1989-11-08 |
ES2099068T3 (es) | 1997-05-16 |
JP2774142B2 (ja) | 1998-07-09 |
EP0341017B1 (de) | 1997-02-12 |
DE68927760D1 (de) | 1997-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE68927760T2 (de) | Sonnenzelle mit niedergeschlagener Siliziumschicht | |
DE69631815T2 (de) | Struktur und Herstellungsverfahren einer Solarzelle mit selbstausgerichtetem Rückseitenkontakt aus einer Aluminiumlegierung | |
DE4019209C2 (de) | ||
US4838952A (en) | Controlled reflectance solar cell | |
US4571448A (en) | Thin film photovoltaic solar cell and method of making the same | |
EP0905794B1 (de) | Solarzelle und Herstellungsverfahren | |
US5258077A (en) | High efficiency silicon solar cells and method of fabrication | |
US5100478A (en) | Solar cell | |
US3982964A (en) | Dotted contact fine geometry solar cell | |
EP0548863B1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle sowie Solarzelle | |
US4108684A (en) | Large grain thin film polycrystalline P-InP/n-Cds solar cell | |
US4737197A (en) | Solar cell with metal paste contact | |
US7883343B1 (en) | Method of manufacturing solar cell | |
DE2632987C3 (de) | Fotovoltaisches Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102005025125B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer einseitig kontaktierten Solarzelle und einseitig kontaktierte Solarzelle | |
US20160111582A1 (en) | Modular interdigitated back contact photovoltaic cell structure on opaque substrate and fabrication process | |
GB2084398A (en) | High efficiency solar cell structure | |
DE2711365C2 (de) | ||
DE3306148A1 (de) | Sperrschicht-fotoelement aus halbleitermaterial | |
EP2713403A2 (de) | Solarzelle und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
US4171989A (en) | Contact for solar cells | |
EP0189636A1 (de) | Mikrokristalline fluorierte Halbleiterlegierungen vom p-Typ und Verfahren zu deren Herstellung | |
GB1603218A (en) | Solar cells | |
EP0164090B1 (de) | Solarzelle | |
DE4122845C2 (de) | Photovoltaische Halbleitereinrichtung und Herstellungsverfahren dafür |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ASTROPOWER INC., NEWARK, DEL., US |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |