DE102011001937A1 - Solar cell i.e. silicon solar cell, for converting solar radiation into electrical energy, has amorphous layer modulated by adjusting factors and/or refraction index of doped layer, where layer thickness is in preset values - Google Patents
Solar cell i.e. silicon solar cell, for converting solar radiation into electrical energy, has amorphous layer modulated by adjusting factors and/or refraction index of doped layer, where layer thickness is in preset values Download PDFInfo
- Publication number
- DE102011001937A1 DE102011001937A1 DE102011001937A DE102011001937A DE102011001937A1 DE 102011001937 A1 DE102011001937 A1 DE 102011001937A1 DE 102011001937 A DE102011001937 A DE 102011001937A DE 102011001937 A DE102011001937 A DE 102011001937A DE 102011001937 A1 DE102011001937 A1 DE 102011001937A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- sic
- sin
- sio
- solar cell
- 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.)
- Withdrawn
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 51
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 51
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 51
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 61
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 19
- BFMKFCLXZSUVPI-UHFFFAOYSA-N ethyl but-3-enoate Chemical compound CCOC(=O)CC=C BFMKFCLXZSUVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 100
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 53
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 abstract description 52
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 252
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 18
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 10
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 8
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N borane Chemical compound B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 241000611184 Amphora Species 0.000 description 1
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 1
- 241000127225 Enceliopsis nudicaulis Species 0.000 description 1
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 1
- 206010067482 No adverse event Diseases 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229910000085 borane Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Images
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
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/02168—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the 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
- H01L31/04—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
- H01L31/06—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 characterised by potential barriers
- H01L31/072—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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
- H01L31/0745—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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
- H01L31/0747—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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Solarzelle mit einem Heterojunction-pn-Übergang, der zwischen einem kristallinen Siliziumsubstrat eines ersten Leitungstyps und wenigstens einer amorphen dotierten Schicht eines zweiten Leitungstyps ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle mit einem Heterojunction-pn-Übergang, wobei zur Ausbildung des pn-Übergangs auf einem kristallinen Siliziumsubstrat eines ersten Leitungstyps wenigstens eine amorphe dotierte Schicht eines zweiten Leitungstyps ausgebildet wird.The present invention relates to a solar cell having a heterojunction pn junction formed between a crystalline silicon substrate of a first conductivity type and at least one amorphous doped layer of a second conductivity type. The present invention further relates to a method for producing a solar cell having a heterojunction pn junction, wherein at least one amorphous doped layer of a second conductivity type is formed to form the pn junction on a crystalline silicon substrate of a first conductivity type.
Im Zuge der rasanten Entwicklung der Photovoltaik wurde eine Vielzahl verschiedener Solarzelltypen entwickelt. In einem klassischen Typ von Solarzellen wird innerhalb eines einzigen Siliziumsubstrates durch Dotierung der Oberfläche ein pn-Übergang in diesem Siliziumsubstrat ausgebildet. Ein solcher pn-Übergang in einem homogenen Material wird auch als Homojunction bezeichnet. In anderen Typen von Solarzellen wird auf einem kristallinen Siliziumsubstrat mit einer p- oder n-Dotierung ein anderes Material mit der inversen Dotierung zum Siliziumsubstrat abgeschieden. Auf diese Weise wird ein pn-Übergang hergestellt, bei welchem zwei verschiedene Materialien aneinandergrenzen. Ein solcher pn-Übergang wird auch als Heteroübergang oder Heterojunction bezeichnet. Das andere Material neben dem kristallinen Silizium kann dabei auch Silizium sein, das eine andere Kristallinität oder eine amorphe Struktur aufweist. Es kann aber auch ein anderer chemischer Stoff als Silizium sein.In the course of the rapid development of photovoltaics, a large number of different solar cell types has been developed. In a classical type of solar cell, a pn junction is formed in this silicon substrate within a single silicon substrate by doping the surface. Such a pn junction in a homogeneous material is also called homojunction. In other types of solar cells, another material with the inverse doping to the silicon substrate is deposited on a crystalline silicon substrate with a p- or n-type doping. In this way, a pn junction is made in which two different materials adjoin one another. Such a pn junction is also referred to as heterojunction or heterojunction. The other material besides the crystalline silicon may also be silicon, which has a different crystallinity or an amorphous structure. But it can also be a different chemical than silicon.
Zwischen dem n-dotierten und dem p-dotierten Gebiet in einer Solarzelle besteht ein Konzentrationsgradient von Ladungsträgern. Dadurch entsteht innerhalb der Solarzelle in der Umgebung des pn-Übergangs ein elektrisches Feld, das auch als Raumladungszone bezeichnet wird. Bei der Bestrahlung der Solarzelle mit Licht ausreichender Energie werden Elektronen, die Lichtquanten absorbiert haben, in das Leitungsband befördert und es entstehen Elektronen-Loch-Paare. Durch die in der Solarzelle ausgebildete Raumladungszone werden die erzeugten Ladungsträger, d. h. Elektronen und Löcher, in unterschiedliche Richtungen bewegt und stehen an den Anschlusselektroden einem externen Stromkreis zur Verfügung.There is a concentration gradient of charge carriers between the n-doped and the p-doped region in a solar cell. This creates an electric field within the solar cell in the vicinity of the pn junction, which is also referred to as the space charge zone. Upon irradiation of the solar cell with light of sufficient energy, electrons that have absorbed light quanta are carried into the conduction band and electron-hole pairs are formed. As a result of the space charge zone formed in the solar cell, the generated charge carriers, i. H. Electrons and holes, moved in different directions and are available at the connection electrodes to an external circuit.
Der Wirkungsgrad einer Solarzelle hängt von einer Reihe von Faktoren ab. Ein wichtiger Faktor ist vorzugsweise das Fehlen von Rekombinationszentren innerhalb der Solarzelle. Solche Rekombinationszentren sind beispielsweise Versetzungen oder andere Gitterfehler innerhalb des Siliziumkristalls. Die an den Rekombinationszentren wiedervereinten Elektronen und Löcher können nicht zu den Anschlusselektroden der Solarzelle gelangen und stehen folglich auch nicht als nutzbare Ladungsträger zur Verfügung.The efficiency of a solar cell depends on a number of factors. An important factor is preferably the lack of recombination centers within the solar cell. Such recombination centers are, for example, dislocations or other lattice defects within the silicon crystal. The recombined at the recombination centers electrons and holes can not get to the terminal electrodes of the solar cell and are therefore not available as a useful charge carriers.
Um die Aktivität der Rekombinationszentren zu minimieren, werden bei der Solarzellenherstellung häufig Passivierungsschichten, wie beispielsweise wasserstoffhaltiges Silizium oder wasserstoffhaltiges Siliziumnitrid, abgeschieden. Der Wasserstoff wird dabei an die Rekombinationszentren gebunden und passiviert diese. Dadurch treten Rekombinationen seltener auf und der Wirkungsgrad der Solarzelle nimmt zu. Weitere Schichten, die bei der Herstellung von Solarzellen verwendet werden, sind Antireflexionsschichten, welche eine möglichst geringe Reflexion an der Oberfläche des Lichteinfalls bewirken sollen, und transparente oder nicht transparente Elektrodenschichten, welche zur Ableitung von Ladungsträgern dienen. Für die Abscheidung von jeder Schicht werden Beschichtungsanlagen benötigt, deren Preis sich auf den Gesamtpreis der hergestellten Solarzelle niederschlägt. Bei Solarzellen, die unter Verwendung vieler Schichten hergestellt werden, können die damit verbundenen hohen Produktionskosten problematisch sein.In order to minimize the activity of the recombination centers, passivation layers, such as hydrogen-containing silicon or hydrogen-containing silicon nitride, are often deposited during solar cell production. The hydrogen is bound to the recombination centers and passivates them. As a result, recombinations occur less frequently and the efficiency of the solar cell increases. Further layers which are used in the production of solar cells are antireflection layers, which are intended to bring about the least possible reflection at the surface of the light incidence, and transparent or non-transparent electrode layers, which serve to dissipate charge carriers. For the deposition of each layer, coating systems are required whose price is reflected in the total price of the produced solar cell. For solar cells manufactured using many layers, the associated high production costs can be problematic.
Aus der Druckschrift
Im Stand der Technik sind auch Solarzellen bekannt, bei welchen transparente leitfähige Schichten als Elektroden eingesetzt werden. Als Material für solche Elektroden wird häufig Indium-Zinn-Oxid (ITO) verwendet. Bei dem Einsatz dieser transparenten Elektroden kann die Flächendichte von intransparenten Metallelektroden reduziert werden. Nachteilig an solchen Solarzellen ist, dass die Brechzahl der ITO-Schicht mit Werten von etwa 1,9 zu klein für eine optimale Antireflexionsschicht ist, sodass die Solarzellen eine große Reflexion und entsprechend große Reflexionsverluste aufweisen.Solar cells are also known in the prior art, in which transparent conductive layers are used as electrodes. Indium tin oxide (ITO) is often used as the material for such electrodes. In the use of this Transparent electrodes, the area density of non-transparent metal electrodes can be reduced. A disadvantage of such solar cells is that the refractive index of the ITO layer with values of about 1.9 is too small for an optimal antireflection layer, so that the solar cells have a large reflection and correspondingly large reflection losses.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Solarzelle mit Heterojunction-pn-Übergang und ein Verfahren zu ihrer Herstellung vorzuschlagen, die kostengünstig mit wenigen dünnen Schichten konzipiert ist, die wenigstens bei einer Designwellenlänge gut entspiegelt ist und die einen hohen elektrischen Wirkungsgrad aufweist.It is therefore the object of the present invention to propose a solar cell with heterojunction pn junction and a method for its production, which is designed inexpensively with a few thin layers, which is well coated at least at a design wavelength and which has a high electrical efficiency.
Die Aufgabe wird durch eine Solarzelle der eingangs genannten Gattung gelöst, bei welcher die wenigstens eine amorphe dotierte Schicht wenigstens eine durch Einstellung des Faktors x, y und/oder z bei der Schichtabscheidung in ihrem Brechungsindex modulierte SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht mit x ≠ 2, y ≠ 4/3 und z ≠ 1 umfasst; wobei der Brechungsindex der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht zwischen 2 und 3 beträgt, die Leitfähigkeit der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht zwischen 50 Ω/☐ und 500 Ω/☐ beträgt und die Schichtdicke der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht zwischen 50 nm und 300 nm beträgt.The object is achieved by a solar cell of the type mentioned in the introduction, in which the at least one amorphous doped layer modulates at least one SiO x , SiN y and / or modulated in its refractive index by adjusting the factor x, y and / or z in the layer deposition SiC z layer with x ≠ 2, y ≠ 4/3 and z ≠ 1 comprises; wherein the refractive index of the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is between 2 and 3, the conductivity of the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is between 50 Ω / □ and 500 Ω / □ and the layer thickness of the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is between 50 nm and 300 nm.
In der erfindungsgemäßen Solarzelle kommt also eine amorphe Schicht zum Einsatz, deren Brechungsindex moduliert ist. Das heißt, der Brechungsindex dieser Schicht ändert sich über deren Schichtdicke. Im Zusammenhang mit der Modulation des Brechungsindex, also dem Gradienten in optischen Eigenschaften, ändern sich auch die elektrischen Eigenschaften der Schicht entsprechend. Zur vereinfachten Beschreibung der Schicht mit Änderungen der Eigenschaften innerhalb der Schicht kann zumindest zur Beschreibung der optischen Eigenschaften ein Einschichtmodell mit einem mittleren Brechungsindex und einem insgesamt vorhandenen Schichtwiderstand benutzt werden. An der Grenzfläche zu dem kristallinen Siliziumsubstrat, wo der Heterojunction-pn-Übergang herzustellen ist, weist die amorphe dotierte Schicht überwiegend halbleitende Eigenschaften auf. Durch die amorphe Struktur der amorphen dotierten Schicht weist diese kaum Rekombinationszentren auf. Durch das Vermeiden hoher Temperaturen wird ein Kristallisieren der amorphen dotierten Schicht verhindert. An der Grenzfläche zum kristallinen Siliziumsubstrat besteht die amorphe dotierte Schicht entweder vorrangig aus Silizium, das mit Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlenstoff legiert ist, oder aus einer Schicht, die bereits als unstöchiometrisches Siliziumkarbid bezeichnet werden kann. Durch die Legierung mit Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlenstoff weist die amorphe dotierte Schicht an der Grenzfläche eine größere Bandlücke auf als kristallines Silizium. Mit der größeren Bandlücke ist eine größere optische Transparenz verbunden, wodurch ein größerer Teil von auf die Solarzelle strahlendem Sonnenlicht in die Solarzelle und den kristallinen Bereich des Siliziumsubstrates eindringt. Mit zunehmendem Abstand zu dem kristallinen Siliziumsubstrat wird die Konzentration von Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlenstoff derart geändert, dass die Transparenz der Schicht zunimmt. Mit zunehmender Transparenz ist eine abnehmende elektrische Leitfähigkeit verbunden, die grundsätzlich zwar ungünstig, aber beherrschbar ist.In the solar cell according to the invention, therefore, an amorphous layer is used whose refractive index is modulated. That is, the refractive index of this layer changes over its layer thickness. In connection with the modulation of the refractive index, ie the gradient in optical properties, the electrical properties of the layer also change accordingly. For a simplified description of the layer with changes in the properties within the layer, a single-layer model with a mean refractive index and a total sheet resistance can be used, at least for the description of the optical properties. At the interface with the crystalline silicon substrate where the heterojunction pn junction is to be formed, the amorphous doped layer has predominantly semiconductive properties. Due to the amorphous structure of the amorphous doped layer, this hardly has recombination centers. By avoiding high temperatures, crystallization of the amorphous doped layer is prevented. At the interface with the crystalline silicon substrate, the amorphous doped layer is composed primarily of silicon alloyed with oxygen, nitrogen or carbon or of a layer which may already be termed unstoichiometric silicon carbide. By alloying with oxygen, nitrogen or carbon, the amorphous doped layer has a larger bandgap at the interface than crystalline silicon. Greater optical clarity is associated with the larger bandgap, which results in a greater portion of sunlight radiating onto the solar cell penetrating the solar cell and the crystalline region of the silicon substrate. As the distance to the crystalline silicon substrate increases, the concentration of oxygen, nitrogen or carbon is changed so that the transparency of the layer increases. With increasing transparency, a decreasing electrical conductivity is connected, which is basically unfavorable, but manageable.
Insgesamt kann die wenigstens eine amorphe dotierte Schicht überraschenderweise so optimiert ausgebildet werden, dass alle Anforderungen erfüllt werden, die sonst nur durch eine Mehrzahl von Schichten und einen entsprechend höheren Zeit- und Kostenaufwand realisiert werden können. In der erfindungsgemäßen Solarzelle wird mit der wenigstens einen amorphen dotierten Schicht einer der beiden Teile des pn-Übergangs ausgebildet, es wird ein hinreichend gut elektrisch leitender Anschluss zwischen dem Halbleitermaterial der Solarzelle und einer Sammelelektrode erreicht, außerdem werden eine Passivierung des Halbleiters der Solarzelle und eine optische Entspiegelung erreicht. Die optische Entspiegelung ist dadurch möglich, dass der Brechungsindex der amorphen dotierten Schicht durch eine geeignete Zusammensetzung der Schicht auf einen optimalen Wert eingestellt werden kann.Overall, the at least one amorphous doped layer can be surprisingly designed optimized so that all requirements are fulfilled that can otherwise be realized only by a plurality of layers and a correspondingly higher time and cost. In the solar cell according to the invention, one of the two parts of the pn junction is formed with the at least one amorphous doped layer, a sufficiently good electrically conductive connection between the semiconductor material of the solar cell and a collecting electrode is achieved, furthermore a passivation of the semiconductor of the solar cell and a achieved optical antireflection. The optical reflection coating is possible in that the refractive index of the amorphous doped layer can be adjusted to an optimum value by a suitable composition of the layer.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle beträgt der Brechungsindex der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht zwischen 2,1 und 2,5. Solarzellen werden zum Erreichen einer Langzeitstabilität in Gehäuse eingebaut, wobei die eigentliche Solarzelle durch das Gehäuse, das beispielsweise eine Glasscheibe und eine Ethyl-Vinyl-Acetat (EVA)-Kunststofflaminierung aufweist, geschützt. Die Entspiegelung in einer erfindungsgemäßen Solarzelle ist generell nicht auf eine einzige Schicht beschränkt, sondern es kann in bekannter Weise durch den Einsatz mehrerer Schichten auch eine weiter verbesserte Entspiegelung ausgebildet werden, wobei je nach Anforderungen an die konkrete Solarzelle ein Optimum zwischen Aufwand und Nutzen zu finden ist. Je nach verwendetem Gehäuse und seinen optischen Eigenschaften kann das Optimum für den Brechungsindex der wenigstens einen amorphen dotierten Schicht bei unterschiedlichen Werten liegen, wobei der Brechungsindex dieser Schicht vorzugsweise zwischen 2,1 und 2,5 eingestellt wird.In a preferred embodiment of the solar cell according to the invention, the refractive index of the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is between 2.1 and 2.5. Solar cells are built into housings to achieve long term stability, with the actual solar cell protected by the housing, which includes, for example, a glass sheet and an ethyl vinyl acetate (EVA) plastic lamination. The antireflection in a solar cell according to the invention is generally not limited to a single layer, but it can be formed in a known manner by the use of multiple layers also a further improved antireflection, depending on the requirements of the specific solar cell to find an optimum between effort and benefits is. Depending on the housing used and its optical properties, the refractive index optimum of the at least one amorphous doped layer may be at different values, the refractive index of this layer being preferably set between 2.1 and 2.5.
In einer besonders bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Solarzelle beträgt der Brechungsindex der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht 2,3. Diese Brechzahl ist auf das bevorzugte, auf EVA und Glas basierende Gehäuse abgestimmt. Der optimale Brechungsindex n1 der zwischen dem Siliziumsubstrat und dem Gehäuse liegenden Antireflexionsschicht kann in bekannter Weise als geometrischer Mittelwert nach der Gleichung n1 = √(n0 × n2) werden, wobei die Brechzahl von Silizium n0 = 3,5 und die Brechzahl n2 von EVA und Glasscheibe jeweils etwa 1,5 beträgt.In a particularly preferred embodiment of the solar cell according to the invention, the refractive index of the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is 2.3. This refractive index is on the preferred matched to EVA and glass based housing. The optimum refractive index n 1 of the antireflection layer between the silicon substrate and the housing can be calculated in a known manner as geometric mean according to the equation n 1 = √ (n0 × n 2 ), the refractive index of silicon n 0 = 3.5 and the refractive index n 2 of EVA and glass is about 1.5 each.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Solarzelle ist zwischen dem kristallinem Siliziumsubstrat und der wenigstens einen amorphen dotierten Schicht wenigstens eine amorphe intrinsische Schicht vorgesehen. Die intrinsische, also undotierte Schicht hat sich in der Praxis als geeignet erwiesen, die Qualität des pn-Übergangs zu verbessern, was beispielsweise an einer erhöhten Leerlaufspannung der Solarzelle messbar ist.In a particularly advantageous embodiment of the solar cell according to the invention, at least one amorphous intrinsic layer is provided between the crystalline silicon substrate and the at least one amorphous doped layer. The intrinsic, that is undoped layer has proven to be suitable in practice to improve the quality of the pn junction, which is measurable, for example, at an increased open circuit voltage of the solar cell.
Diese amorphe intrinsische Schicht ist vorzugsweise eine amphore undotierte Siliziumschicht. Da als Substrat auch Silizium verwendet wird, sind Siliziumatome aus atomistischer Sicht besonders gut geeignet, eine störungsarme Schicht auf dem Substrat auszubilden. Die amorphe undotierte Schicht muss jedoch nicht unbedingt aus Silizium bestehen, sondern kann auch aus anderen Materialien, beispielsweise aus Siliziumkarbid ausgebildet sein.This amorphous intrinsic layer is preferably an amorphous undoped silicon layer. Since silicon is also used as the substrate, silicon atoms are particularly well suited from an atomistic point of view to form a low-interference layer on the substrate. However, the amorphous undoped layer need not necessarily be made of silicon, but may be formed of other materials such as silicon carbide.
In einem günstigen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Solarzelle weist die wenigstens eine amorphe intrinsische Schicht eine Schichtdicke von 5 nm bis 15 nm auf. In diesem Schichtdickenbereich haben sich in Versuchen optimale Eigenschaften der Solarzelle herausgestellt. Welche Schichtdicke optimal ist, hängt von der verwendeten Technologie ab. Daher können sich bei anderen erfindungsgemäßen Solarzellen auch andere optimale Schichtdicken herausstellen.In a favorable embodiment of the solar cell according to the invention, the at least one amorphous intrinsic layer has a layer thickness of 5 nm to 15 nm. In this layer thickness range, optimal properties of the solar cell have been found in experiments. The optimal layer thickness depends on the technology used. Therefore, in other solar cells according to the invention, other optimal layer thicknesses may also be found.
In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Solarzelle ist der Faktor x, y und/oder z der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht mit der Schichtdicke geändert, sodass die wenigstens eine SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht über ihre Schichtdicke veränderte Brechungsindizes aufweist. Durch in der Schicht eingestellte Konzentrationsgradienten ihrer Bestandteile, kann der Anforderungskatalog an die Schicht günstig erfüllt werden. Es sind jedoch auch Schichten mit beispielsweise gegenläufigen Sauerstoff- und Kohlenstoffgradienten herstellbar, bei denen sich die Auswirkungen auf die Brechzahl kompensieren und der Brechungsindex über die Schicht im Wesentlichen konstant ist.In a preferred solar cell according to the invention, the factor x, y and / or z of the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is changed with the layer thickness such that the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer has different refractive indices over its layer thickness. By set in the layer concentration gradients of their constituents, the catalog of requirements to the layer can be favorably met. However, it is also possible to produce layers with, for example, opposing oxygen and carbon gradients, in which the effects on the refractive index are compensated for and the refractive index over the layer is substantially constant.
In einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Solarzelle weist die wenigstens eine SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht an ihrer dem kristallinen Siliziumsubstrat zugewandten Seite einen höheren Brechungsindex als an ihrer gegenüber befindlichen Oberfläche auf. An der Grenzfläche zum Silizium sind die elektrischen Eigenschaften, insbesondere die Leitfähigkeit und der Bandabstand, wichtiger als die optischen Eigenschaften. In diesem Teil der Schicht ist es wichtig, dass die Schicht eher eine leitfähige Silizium- oder Siliziumkarbidschicht als eine transparente, aber isolierende Siliziumoxid- oder Siliziumnitridschicht ist. Die amorphe dotierte Schicht soll insgesamt aber eine hohe Transparenz aufweisen. Eine hohe Transparenz wird vor allem durch teilweise Ausbildung der amorphen dotierten Schicht mit Ähnlichkeiten zu Siliziummonoxid-, Siliziumdioxid-, Siliziumnitrid- oder Siliziumoxinitridschichten erreicht, die einen geringeren Brechungsindex aufweisen, als es für die amorphe dotierte Schicht gefordert ist. Dieser transparente Teil der Schicht mit geringerem Brechungsindex ist dort vorgesehen, wo nicht schon die leitfähigere Schicht mit dem höheren Brechungsindex vorgesehen ist.In a further variant of the solar cell according to the invention, the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer has a higher refractive index on its side facing the crystalline silicon substrate than on its opposite surface. At the interface with silicon, the electrical properties, in particular the conductivity and the band gap, are more important than the optical properties. In this part of the layer, it is important that the layer is a conductive silicon or silicon carbide layer rather than a transparent but insulating silicon oxide or silicon nitride layer. Overall, however, the amorphous doped layer should have a high transparency. High transparency is achieved above all by partial formation of the amorphous doped layer with similarities to silicon monoxide, silicon dioxide, silicon nitride or silicon oxynitride layers, which have a lower refractive index than required for the amorphous doped layer. This transparent part of the lower refractive index layer is provided where the more conductive layer having the higher refractive index is not already provided.
Es ist besonders von Vorteil, die Dotierung der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht mit der Schichtdicke zu ändern, sodass die wenigstens eine SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht über ihre Schichtdicke veränderte Leitfähigkeiten aufweist. Die Leitfähigkeit der amorphen dotierten Schicht wird nicht nur durch ihre Silizium-, Sauerstoff-, Stickstoff- und Kohlenstoffanteile, sondern zusätzlich durch ihre Dotierung beeinflusst. Die Dotierung der amorphen dotierten Schicht ist invers zu der Dotierung des kristallinen Siliziumsubstrates, d. h. wenn das kristalline Siliziumsubstrat n-dotiert ist, ist die amorphe dotierte Schicht p-dotiert oder umgekehrt. Als n-Dotierstoffe werden in der Regel Atome der fünften Hauptgruppe, wie Phosphor oder Arsen, eingesetzt und als p-Dotierstoffe Elemente der dritten Hauptgruppe, wie Bor oder Aluminium. Zur Erreichung einer Dotierung sind verschiedene Methoden bekannt, wie beispielsweise die Diffusion von Dotieratomen aus einer Schicht oder aus der Gasphase oder die Implantation. Besonders günstig ist die Dotierung aber steuerbar, wenn die Dotierung während der Schichtabscheidung durch Zusatz geeigneter Precursoren erreicht wird. Diese insitu-Dotierung während der Abscheidung ist oft mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, beispielsweise verursacht der Zusatz von Arsin als Arsenquelle zu einer silanhaltigen CVD-Atmosphäre eine starke Behinderung der Siliziumabscheidung. Durch eine geeignete Prozessführung beispielsweise von plasmaunterstützten CVD-Abscheidungen wurden jedoch insitu-dotierte amorphe hydrogenisierte Siliziumschichten bereits erfolgreich beispielsweise unter Einsatz von Boran abgeschieden. Je nach Dotierstoff und Abscheideprozess kann allerdings auch eine mehrstufige Abscheidung zur Herstellung einer dotierten Schicht erforderlich sein, beispielsweise kann Arsen und Silizium lagenweise abgeschieden werden. Die Aktivierung der Dotierung kann beispielsweise durch Ionenbeschuss oder durch Laserimpulse erfolgen.It is particularly advantageous to change the doping of the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer with the layer thickness so that the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer via their layer thickness has changed conductivities. The conductivity of the amorphous doped layer is influenced not only by its silicon, oxygen, nitrogen and carbon content, but additionally by its doping. The doping of the amorphous doped layer is inverse to the doping of the crystalline silicon substrate, ie, when the crystalline silicon substrate is n-doped, the amorphous doped layer is p-doped or vice versa. As n-type dopants, atoms of the fifth main group, such as phosphorus or arsenic, are generally used and, as p-type dopants, elements of the third main group, such as boron or aluminum. To achieve a doping, various methods are known, such as, for example, the diffusion of doping atoms from a layer or from the gas phase or the implantation. However, the doping can be controlled in a particularly favorable manner if the doping is achieved during the layer deposition by addition of suitable precursors. This in situ doping during the deposition is often associated with considerable difficulties, for example, the addition of arsine as an arsenic source to a silane-containing CVD atmosphere causes a strong impediment to silicon deposition. However, by means of suitable process control, for example of plasma-assisted CVD depositions, insitu-doped amorphous hydrogenated silicon layers have already been successfully deposited, for example using borane. Depending on the dopant and deposition process, however, a multi-stage deposition for the preparation of a doped layer may be required, for example, arsenic and silicon may be deposited in layers. The activation of the doping can be carried out, for example, by ion bombardment or by laser pulses.
Vorzugsweise wird hierbei die Dotierung derart in der Schicht verändert, dass die wenigstens eine SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht an ihrer dem kristallinen Siliziumsubstrat zugewandten Seite eine höhere Leitfähigkeit als an ihrer gegenüber befindlichen Oberfläche besitzt. In this case, the doping in the layer is preferably modified in such a way that the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer has a higher conductivity on its side facing the crystalline silicon substrate than on its opposite surface.
Mit einer Antireflexionsschicht kann die Reflexion nur für eine bestimmte Wellenlänge minimiert werden. Mit zunehmender Differenz der Wellenlänge des einfallenden Lichts zu dieser optimalen Wellenlänge wird die antireflektierende Wirkung geringer und die Reflexion der Solarzelle nimmt entsprechend zu. Mit einer Siliziumsolarzelle kann der Teil der Solarstrahlung in Elektroenergie umgewandelt werden, bei dem die Energie der Photonen größer ist als die Bandlücke des Siliziums oder, anders formuliert, bei welchem die Wellenlänge kleiner ist als 1.100 nm. Von der Sonne einfallende Strahlung und von einer Siliziumsolarzelle nutzbare Strahlung liegt daher in einem Wellenlängenbereich zwischen etwa 400 nm und 1.100 nm. Der Wirkungsgrad der Solarzelle wird insgesamt am größten, wenn die Antireflexionsschicht auf eine Wellenlänge zwischen 600 nm und 700 nm optimiert wird. In diesem Wellenlängenbereich ist die Reflexion zwischen Gehäuse und elektrisch aktiven Bereichen der erfindungsgemäßen Solarzelle nahe 0, wenigstens aber < 5%.With an antireflection layer, the reflection can be minimized only for a certain wavelength. With increasing difference of the wavelength of the incident light to this optimum wavelength, the antireflective effect is reduced and the reflection of the solar cell increases accordingly. With a silicon solar cell, the part of the solar radiation can be converted into electrical energy, in which the energy of the photons is greater than the band gap of silicon or, in other words, in which the wavelength is smaller than 1100 nm. Sun-ray radiation and a silicon solar cell usable radiation is therefore in a wavelength range between about 400 nm and 1100 nm. The efficiency of the solar cell is generally greatest when the antireflection layer is optimized to a wavelength between 600 nm and 700 nm. In this wavelength range, the reflection between the housing and electrically active regions of the solar cell according to the invention is close to 0, but at least <5%.
In einer möglichen Ausbildung der erfindungsgemäßen Solarzelle ist das kristalline Siliziumsubstrat n-dotiertes Silizium und die wenigstens eine SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht p-dotiert. Die Abscheidung insitu dotierter Schichten erwies sich im Falle von p-Dotierungen einfacher als die Abscheidung von n-dotierten Schichten. Daher wurden zunächst Solarzellen mit n-dotiertem Silizium und p-dotierter amorpher Schicht realisiert. Bei herkömmlichen Homojunction-Silizium-Solarzellen wird hingegen ein p-dotiertes Siliziumsubstrat bevorzugt. Es ist daher nicht auszuschließen, dass auch bei Heterojunction-Solarzellen im Laufe der Entwicklung p-dotierten Substraten und darauf abgeschiedenen n-dotierten amorphen Schichten der Vorzug gegeben wird.In one possible embodiment of the solar cell according to the invention, the crystalline silicon substrate is n-doped silicon and the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is p-doped. The deposition of in-situ doped layers proved to be simpler in the case of p-doping than the deposition of n-doped layers. Therefore, initially solar cells with n-doped silicon and p-doped amorphous layer were realized. In conventional homojunction silicon solar cells, however, a p-doped silicon substrate is preferred. It can therefore not be ruled out that preference is also given to heterojunction solar cells in the course of the development of p-doped substrates and n-doped amorphous layers deposited thereon.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle ist die wenigstens eine SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht kontaktiert, und auf der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht und den Kontakten ist eine Schichtfolge aus Ethyl-Vinyl-Acetat und Glas vorgesehen. Die Schichtwiderstände der amorphen dotierten SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht sind zu hoch, um die in der Solarzelle erzeugten Ladungsträger zu einem Rand der Solarzelle hin abzuführen. Daher sind auf der Solarzelle Elektroden vorgesehen, die die Stromleitung über größere Strecken übernehmen. Die wenigstens eine amorphe dotierte Schicht übernimmt nur die Leitung der Ladungsträger bis zu den Kontakten der Elektroden. Auf der Vorderseite der Solarzelle, für die die Bestrahlung mit Licht vorgesehen ist, sind aus Finger- und Bus-Leitungen bestehende Metallstrukturen üblich, teilweise werden auch großflächige Elektroden aus transparenten leitfähigen Oxiden, wie beispielsweise ITO, eingesetzt. Auf der Rückseite der Solarzellen sind häufig ganzflächige Elektroden vorgesehen, die im Falle von Metallen auch als Reflektor wirken, welcher Licht, das die Solarzelle durchdringt, wieder in die Solarzelle zurückreflektiert. Beim Aufbau von Solarzellenmodulen hat es sich als günstig erwiesen, die Solarzelle in Ethyl-Vinyl-Acetat einzulaminieren und durch die Laminierung mit einer Glasscheibe zu verbinden. In verbesserten Ausführungen ist die Glasscheibe zusätzlich entspiegelt. In diesem Fall müssen die optischen Eigenschaften der wenigstens einen amorphen dotierten Schicht teilweise an die Entspiegelung des Glases angepasst werden.In a preferred embodiment of the solar cell according to the invention, the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is contacted, and on the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer and the contacts a layer sequence of ethyl vinyl acetate and glass provided. The layer resistances of the amorphous doped SiO x , SiN y and / or SiC z layer are too high to dissipate the charge carriers generated in the solar cell to an edge of the solar cell. Therefore, electrodes are provided on the solar cell, which take over the power line over long distances. The at least one amorphous doped layer only takes over the conduction of the charge carriers up to the contacts of the electrodes. On the front side of the solar cell, for which the irradiation with light is provided, consisting of finger and bus lines metal structures are common, sometimes also large-area electrodes of transparent conductive oxides, such as ITO, are used. On the back of the solar cells, whole-area electrodes are often provided, which in the case of metals also act as a reflector, which reflects light which penetrates the solar cell back into the solar cell. In the construction of solar cell modules, it has proven to be favorable to einzulaminieren the solar cell in ethyl vinyl acetate and connect by lamination with a glass sheet. In improved versions, the glass is additionally anti-reflective. In this case, the optical properties of the at least one amorphous doped layer must be partially adapted to the anti-reflection of the glass.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Gattung gelöst, in welchem als wenigstens eine amorphe dotierte Schicht wenigstens eine SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht abgeschieden wird, wobei bei der Schichtabscheidung der Brechungsindex der SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht durch Einstellung des Faktors x, y und/oder z, wobei x ≠ 2, y ≠ 4/3 und z ≠ 1 ist, moduliert und dabei auf einen Wert zwischen 2 und 3 eingestellt wird; die Leitfähigkeit der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht durch eine Dotierung dieser Schicht zwischen 50 Ω/☐ und 500 Ω/☐ eingestellt wird; und die wenigstens eine SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht mit einer Schichtdicke von 50 nm bis 300 nm abgeschieden wird.In another aspect of the present invention, the object is achieved by a method of the aforementioned type, in which at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is deposited as at least one amorphous doped layer, wherein in the layer deposition the refractive index of the SiO x , SiN y and / or SiC z layer is modulated by adjusting the factor x, y and / or z, where x ≠ 2, y ≠ 4/3 and z ≠ 1, and thereby to a Value is set between 2 and 3; the conductivity of the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is adjusted by doping this layer between 50 Ω / □ and 500 Ω / □; and the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer having a layer thickness of 50 nm to 300 nm is deposited.
Bei diesem Verfahren wird während der Abscheidung einer amorphen dotierten Schicht, die in jedem Fall Silizium enthält, der Anteil von Sauerstoff, Stickstoff und/oder Kohlenstoff in der Schicht moduliert, sodass die Schicht, wenn deren optische Eigenschaften mit einem Einschichtmodell beschrieben werden, einen Brechungsindex zwischen 2 und 3 aufweist. Der Brechungsindex ist also kleiner als der von Silizium, und die Schicht ist stärker transparent als eine Siliziumschicht. Durch die größere Transparenz der amorphen dotierten Schicht dringt einfallendes Sonnenlicht zu einem größeren Anteil in tiefe Bereiche der Solarzelle ein. Durch hohe Siliziumanteile und eine zusätzliche Dotierung wird eine ausreichende Leitfähigkeit der Schicht und ein funktionierender pn-Übergang hergestellt. Durch die Einstellung einer geeigneten Schichtdicke und einer geeigneten Brechzahl wird mit der Abscheidung der amorphen dotierten Schicht auch eine optimierte Reflexionsminderung realisiert.In this method, during the deposition of an amorphous doped layer containing silicon in each case, the proportion of oxygen, nitrogen and / or carbon in the layer is modulated so that the layer, if its optical properties are described with a single-layer model, has a refractive index between 2 and 3. The refractive index is thus smaller than that of silicon, and the layer is more transparent than a silicon layer. Due to the greater transparency of the amorphous doped layer, incident sunlight penetrates to a greater extent into deep areas of the solar cell. By high silicon content and an additional doping sufficient conductivity of the layer and a functioning pn junction is produced. By setting a suitable layer thickness and a suitable refractive index, an optimized reflection reduction is realized with the deposition of the amorphous doped layer.
Die Schichtabscheidung erfolgt zudem derart, dass eine erforderliche Passivierung der Solarzelle erreicht wird. Die Passivierung wird dabei beispielsweise durch Abscheidebedingungen erreicht, bei denen ausreichende Mengen von Wasserstoff in die Schicht eingebaut werden. Die amorphe Struktur der Schicht wird durch ausreichend niedrige Bearbeitungstemperaturen sichergestellt, bei denen eine Kristallisation der amorphen dotierten Schicht vermieden wird.The layer deposition also takes place in such a way that a required passivation of the Solar cell is reached. The passivation is achieved, for example, by deposition conditions in which sufficient amounts of hydrogen are incorporated into the layer. The amorphous structure of the layer is ensured by sufficiently low processing temperatures at which crystallization of the amorphous doped layer is avoided.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zwischen dem kristallinen Siliziumsubstrat und der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht wenigstens eine amorphe intrinsische Schicht vorgesehen. Als pn-Übergang ist eine möglichst scharfe und störungsfreie atomare Struktur wünschenswert. Bei einer Beschichtung eines Substrates, welches einem Kontakt mit Luft ausgesetzt war, kann eine ideale Grenzflächenstruktur nicht erreicht werden. Beispielsweise durch chemisch oder physikalisch an die Oberfläche gebundene Adsorbate werden Verunreinigungen in die Grenzfläche eingetragen, und beispielsweise durch einen Ionenbeschuss während der Abscheidung einer Schicht findet eine Vermixung von Atomen an der Grenzfläche statt. Durch die Abscheidung einer dünnen, undotierten amorphen Schicht vor der Abscheidung der dotierten amorphen Schicht wird in der Wirkung ein verbesserter pn-Übergang hergestellt.In an advantageous development of the method according to the invention, at least one amorphous intrinsic layer is provided between the crystalline silicon substrate and the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer. As a pn junction as sharp and trouble-free atomic structure is desirable. In a coating of a substrate, which was exposed to contact with air, an ideal interface structure can not be achieved. For example, by chemically or physically bound to the surface adsorbates impurities are introduced into the interface, and for example, by an ion bombardment during the deposition of a layer takes place a fusion of atoms at the interface instead. By depositing a thin, undoped amorphous layer prior to deposition of the doped amorphous layer, an improved pn junction is produced in effect.
Die amorphe intrinsische Schicht wird häufig als amorphe undotierte Siliziumschicht abgeschieden. Da das Substrat ein Siliziumsubstrat ist, wird als passende Beschichtung vorzugsweise auch eine Siliziumschicht hergestellt.The amorphous intrinsic layer is often deposited as an amorphous undoped silicon layer. Since the substrate is a silicon substrate, a silicon layer is preferably also produced as a suitable coating.
Günstigerweise wird die wenigstens eine amorphe intrinsische Schicht mit einer Schichtdicke zwischen 5 nm bis 15 nm abgeschieden. Die intrinsische Schicht soll möglichst dünn hergestellt werden, damit sie keine nachteiligen Wirkungen entfaltet. Schichtdicken zwischen 5 und 15 nm haben sich als optimal erwiesen.The at least one amorphous intrinsic layer is advantageously deposited with a layer thickness between 5 nm and 15 nm. The intrinsic layer should be made as thin as possible, so that it unfolds no adverse effects. Layer thicknesses between 5 and 15 nm have proven to be optimal.
In einer Variante des Verfahrens wird nur auf der dem Sonnenlicht zugewandten Seite der Solarzelle eine amorphe intrinsische Schicht abgeschieden, in anderen Ausbildungen des Verfahrens werden beide Seiten des kristallinen Siliziumsubstrates mit einer amorphen intrinsischen Schicht beschichtet. Bei einer symmetrischen Beschichtung des Substrates auf beiden Seiten kompensieren sich die Schichtspannungen von Vorder- und Rückseitenbeschichtung und das Substrat wird infolge der Beschichtung nicht oder nur wenig verwölbt. Beispielsweise zur Reduzierung des Bruchrisikos von Solarzellen während ihrer Herstellung ist es günstig, die Solarzellen möglichst symmetrisch auf Vorder- und Rückseite zu beschichten und unter anderem auch auf beiden Seiten des Substrates eine amorphe intrinsische Schicht abzuscheiden. Eine zweiseitige Beschichtung kann oft als gleichzeitige Vorderseiten- und Rückseitenbeschichtung in einer Beschichtungskammer hergestellt werden, sodass für die zweiseitige Beschichtung gegenüber der einseitigen Beschichtung nur geringe Zusatzkosten anfallen.In a variant of the method, an amorphous intrinsic layer is deposited only on the side of the solar cell facing the sunlight, in other embodiments of the method both sides of the crystalline silicon substrate are coated with an amorphous intrinsic layer. In the case of a symmetrical coating of the substrate on both sides, the layer stresses of the front and rear side coating are compensated and the substrate is not or only slightly warped as a result of the coating. For example, to reduce the risk of fracture of solar cells during their production, it is advantageous to coat the solar cells as symmetrically as possible on the front and back and, inter alia, to deposit an amorphous intrinsic layer on both sides of the substrate. A two-sided coating can often be produced as a simultaneous front and back coating in a coating chamber, so that there are only a small additional cost to the two-sided coating over the single-sided coating.
In einer bevorzugten Option des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Faktor x, y, und/oder z der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht bei der Schichtabscheidung mit der Schichtdicke geändert, sodass die wenigstens eine SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht über ihre Schichtdicke veränderte Brechungsindizes aufweist. Der Brechungsindex der amorphen dotierten Schicht soll auf einen Zielwert eingestellt werden. Dies ist durch die Veränderung der Zusammensetzung der Schicht möglich. Zur Einstellung der gewünschten optischen Eigenschaften wird deshalb der Brechungsindex mit der Schichtdicke geändert, was durch die Einstellung passender Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Kohlenstoffanteile in der Schicht erreicht wird.In a preferred option of the method according to the invention, the factor x, y, and / or z of the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is changed in the layer deposition with the layer thickness, so that the at least one SiO x - , SiN y and / or SiC z layer has refractive indexes which have been changed over their layer thickness. The refractive index of the amorphous doped layer should be set to a target value. This is possible by changing the composition of the layer. For adjusting the desired optical properties, therefore, the refractive index is changed with the layer thickness, which is achieved by adjusting suitable oxygen, nitrogen and / or carbon contents in the layer.
In einer ebenfalls günstigen Variation des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Faktor x, y und/oder z der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht bei der Schichtabscheidung mit der Schichtdicke derart geändert, dass die wenigstens eine SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht an ihrer dem kristallinen Siliziumsubstrat zugewandten Seite einen größeren Brechungsindex als an ihrer gegenüber befindlichen Oberfläche aufweist. An den äußeren Oberflächen der Solarzelle, vor allem an der dem Sonnenlicht zugewandten Seite der Solarzelle ist ein geringer Brechungsindex und eine hohe Transparenz wünschenswert, damit möglichst wenig Licht reflektiert und möglichst viel Licht zu dem pn-Übergang der Solarzelle transmittiert wird. Daher wird an dieser Seite der amorphen dotierten Schicht ein geringer Brechungsindex eingestellt. In manchen Ausbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf der der Sonne abgewandten Seite der Solarzelle aus Symmetriegründen eine ähnliche Schicht hergestellt.In an equally favorable variation of the method according to the invention, the factor x, y and / or z of the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is changed in the layer deposition with the layer thickness such that the at least one SiO x -, SiN y - and / or SiC z layer on its side facing the crystalline silicon substrate side has a higher refractive index than at its opposite surface. On the outer surfaces of the solar cell, especially on the side of the solar cell facing the sunlight, a low refractive index and a high transparency is desirable so that as little light as possible reflects and as much light as possible is transmitted to the pn junction of the solar cell. Therefore, a low refractive index is set at this side of the amorphous doped layer. In some embodiments of the method according to the invention, a similar layer is produced on the side of the solar cell facing away from the sun for reasons of symmetry.
In analoger Weise wird in einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens die Dotierung der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht bei der Schichtabscheidung mit der Schichtdicke geändert, sodass die wenigstens eine SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht über ihre Schichtdicke veränderte Leitfähigkeiten aufweist.In an analogous manner, in an advantageous variant of the method according to the invention, the doping of the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is changed in the layer deposition with the layer thickness, so that the at least one SiO x -, SiN y - and / SiC z layer has changed over their layer thickness changed conductivities.
Bei der Herstellung der amorphen dotierten Schicht sollen möglichst große Leitfähigkeiten hergestellt werden. Insbesondere besteht diese Anforderung dort, wo die amorphe dotierte Schicht an der Ausbildung des Heterojunction-pn-Übergangs beteiligt ist. Wenigstens an dieser Seite der Schicht ist die Herstellung einer hohen Leitfähigkeit erforderlich, um ein Funktionieren der Solarzelle zu erreichen. Auf der anderen Seite der amorphen dotierten Schicht ist eine geringere Leitfähigkeit teilweise akzeptabel. Da die Leitfähigkeit unter anderem stark von der Dotierung abhängt, wird der Teil der Schicht, der eine hohe Leitfähigkeit benötigt, vorzugsweise auch hoch dotiert.In the production of the amorphous doped layer as large as possible conductivities are to be produced. In particular, this requirement exists where the amorphous doped layer is involved in the formation of the heterojunction pn junction. At least on this side of the layer, the production of a high conductivity is required in order to achieve a functioning of the solar cell. On On the other side of the amorphous doped layer, lower conductivity is partially acceptable. Among other things, since the conductivity strongly depends on the doping, the part of the layer which requires a high conductivity is preferably also highly doped.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Dicke und der Brechungsindex der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht bei deren Abscheidung so ausgewählt eingestellt, dass die Reflexion der Solarzelle in einem Wellenlängenbereich des einfallenden Lichtes von 600 nm bis 700 nm < 5% ist. Die Antireflexionseigenschaft der amorphen dotierten Schicht wird in diesem Fall auf den Wellenlängenbereich zwischen 600 nm und 700 nm optimiert, wodurch der gesamte verfügbare Spektralbereich optimal von der Solarzelle genutzt wird.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the thickness and the refractive index of the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer are set so selected during the deposition thereof that the reflection of the solar cell in a wavelength range of the incident light of 600 nm to 700 nm <5%. The antireflection property of the amorphous doped layer is optimized in this case to the wavelength range between 600 nm and 700 nm, whereby the entire available spectral range is used optimally by the solar cell.
In anderen Spezialanwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Dicke der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht auf eine andere Wellenlänge optimiert. Ein Grund dafür kann beispielsweise die Umsetzung eines bestimmten architektonischen Farbwunsches an das Aussehen der Solarzelle sein.In other special applications of the method according to the invention, the thickness of the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is optimized to a different wavelength. One reason for this can be, for example, the implementation of a specific architectural color desire to the appearance of the solar cell.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die wenigstens eine SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht kontaktiert, und auf der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht und deren Kontakten wird eine Schichtfolge aus Ethyl-Vinyl-Acetat und Glas vorgesehen. Durch das Kontaktieren der amorphen dotierten Schicht oder der auf beiden Seiten der Solarzelle vorgesehenen amorphen dotierten Schichten wird ein guter elektrischer Anschluss der Solarzelle erreicht. Durch die Ausbildung eines Stapelaufbaus aus Glas, Ethyl-Vinyl-Acetat und Solarzelle wird ein langzeitstabiles hermetisch dichtes Gehäuse für die Solarzelle ausgebildet. Die Einhausung der Solarzelle mit Ethyl-Vinyl-Acetat und Glas ist nicht nur auf der der Sonne zugewandten Vorderseite der Solarzelle vorteilhaft, sondern auch auf ihrer Rückseite. Eine günstige Eigenschaft von Glas ist seine Beständigkeit gegen aggressive Atmosphärenbestandteile, wie z. B. Ammoniak.In a further embodiment of the method according to the invention, the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer is contacted, and on the at least one SiO x , SiN y and / or SiC z layer and their contacts a layer sequence of ethyl vinyl acetate and glass provided. By contacting the amorphous doped layer or provided on both sides of the solar cell amorphous doped layers, a good electrical connection of the solar cell is achieved. By forming a stacked structure of glass, ethyl-vinyl-acetate and solar cell, a long-term stable hermetically sealed housing for the solar cell is formed. The enclosure of the solar cell with ethyl vinyl acetate and glass is not only advantageous on the solar facing front of the solar cell, but also on its back. A favorable property of glass is its resistance to aggressive atmospheric constituents, such. B. ammonia.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, deren Aufbau, Funktion und Vorteile sollen im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert werden, wobeiPreferred embodiments of the present invention, their structure, function and advantages will be explained in more detail below with reference to figures, wherein
Die wenigstens eine amorphe dotierte Schicht
Die Schichtdicke der intrinsischen Schichten
Die Elektroden der Solarzelle
In der Solarzelle
Das Gehäuse der Solarzelle
Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, dass die wenigstens eine amorphe dotierte Schicht
An der Grenzfläche zwischen der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht
Durch den hohen Silizium- und den geringen Sauerstoffanteil an der dem kristallinen Siliziumsubstrat
Zur Einstellung der gewünschten Brechzahl und der gewünschten elektrischen Eigenschaften eignet sich nicht nur der Sauerstoffanteil in der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht
Die Brechzahl der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht
Die wenigstens eine SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht
Die Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Kohlenstoffanteile in der wenigstens einen SiOx-, SiNy- und/oder SiCz-Schicht
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2009/078672 A2 [0006, 0048] WO 2009/078672 A2 [0006, 0048]
Claims (24)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011001937A DE102011001937A1 (en) | 2011-04-11 | 2011-04-11 | Solar cell i.e. silicon solar cell, for converting solar radiation into electrical energy, has amorphous layer modulated by adjusting factors and/or refraction index of doped layer, where layer thickness is in preset values |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011001937A DE102011001937A1 (en) | 2011-04-11 | 2011-04-11 | Solar cell i.e. silicon solar cell, for converting solar radiation into electrical energy, has amorphous layer modulated by adjusting factors and/or refraction index of doped layer, where layer thickness is in preset values |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011001937A1 true DE102011001937A1 (en) | 2012-10-11 |
Family
ID=46874863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102011001937A Withdrawn DE102011001937A1 (en) | 2011-04-11 | 2011-04-11 | Solar cell i.e. silicon solar cell, for converting solar radiation into electrical energy, has amorphous layer modulated by adjusting factors and/or refraction index of doped layer, where layer thickness is in preset values |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102011001937A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013219561A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Process for producing a photovoltaic solar cell with at least one heterojunction |
EP3182465B1 (en) | 2015-12-18 | 2020-03-11 | Lg Electronics Inc. | Method of manufacturing solar cell |
CN112018208A (en) * | 2020-08-06 | 2020-12-01 | 隆基绿能科技股份有限公司 | Solar cell and preparation method thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060078746A1 (en) * | 2001-10-17 | 2006-04-13 | Guardian Industries Corp. | Heat treatable coated article with zinc oxide inclusive contact layer(s) |
WO2009078672A2 (en) | 2007-12-18 | 2009-06-25 | Lg Electronics Inc. | Hetero-junction silicon solar cell and fabrication method thereof |
-
2011
- 2011-04-11 DE DE102011001937A patent/DE102011001937A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060078746A1 (en) * | 2001-10-17 | 2006-04-13 | Guardian Industries Corp. | Heat treatable coated article with zinc oxide inclusive contact layer(s) |
WO2009078672A2 (en) | 2007-12-18 | 2009-06-25 | Lg Electronics Inc. | Hetero-junction silicon solar cell and fabrication method thereof |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
DUERNCKX, F.; SZLUFCIK, J.: Defect passivation of industrial multicrystalline solar cells based on PECVD silicon nitride. In: Solar Energy Materials & Solar Cells, 72, 2002, S. 231 - 246. - ISSN 0927-0248 * |
FUJII, S. [u.a.]: Production technology of large-area multicrystalline silicon solar cells. In: Solar Energy Materials & Solar Cells, 65, 2001, S. 269 - 275. - ISSN 0927-0248 * |
LI, Y.; HU, Z.: Thermodynamic Calculation of Si3N4-SiC Phase Equilibrium. In: J. Mater. Sci. Technol., 11, 1995, 6, S. 466-468. - ISSN 1005-0302 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013219561A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Process for producing a photovoltaic solar cell with at least one heterojunction |
US9716204B2 (en) | 2013-09-27 | 2017-07-25 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method for producing a photovoltaic solar cell having at least one heterojunction passivated by means of hydrogen diffusion |
EP3182465B1 (en) | 2015-12-18 | 2020-03-11 | Lg Electronics Inc. | Method of manufacturing solar cell |
CN112018208A (en) * | 2020-08-06 | 2020-12-01 | 隆基绿能科技股份有限公司 | Solar cell and preparation method thereof |
CN112018208B (en) * | 2020-08-06 | 2022-10-04 | 隆基绿能科技股份有限公司 | Solar cell and preparation method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102011018268A1 (en) | Single junction CIGS / CIC solar modules | |
EP1875517B1 (en) | Heterocontact solar cell with inverted geometry of its layer structure | |
DE102012103243B4 (en) | Method for changing the laser intensity over time during the scribing of a photovoltaic device | |
DE2639841B2 (en) | Solar cell and process for its manufacture | |
DE102004031950A1 (en) | Semiconductor / electrode contact structure and such a semiconductor device using | |
DE3306148A1 (en) | BARRIER PHOTO ELEMENT MADE OF SEMICONDUCTOR MATERIAL | |
EP2758993B1 (en) | Thin film solar module having series connection and method for the series connection of thin film solar cells | |
DE102011054716A1 (en) | Mixed sputtering target of cadmium sulfide and cadmium telluride and method of use | |
DE202008009492U1 (en) | Semiconductor material and its use as absorption material for solar cells | |
DE102011054795A1 (en) | A method of depositing cadmium sulfide layers by sputtering for use in cadmium telluride based thin film photovoltaic devices | |
DE102008064685A1 (en) | solar cell | |
DE102012104140A1 (en) | Improved emitter structure and method of making a silicon solar cell with heterojunction | |
DE102011056639A1 (en) | Method for producing a transparent conductive oxide layer and a photovoltaic device | |
DE112011101009T5 (en) | Antireflective coating for multiple solar cells | |
EP3321973B1 (en) | Crystalline solar cell having a transparent, conductive layer between the front contacts and method for manufacturing such a solar cell | |
DE112010005950T5 (en) | Photovoltaic device and manufacturing method for this | |
DE102011001937A1 (en) | Solar cell i.e. silicon solar cell, for converting solar radiation into electrical energy, has amorphous layer modulated by adjusting factors and/or refraction index of doped layer, where layer thickness is in preset values | |
DE102012104616B4 (en) | A method of forming a window layer in a cadmium telluride based thin film photovoltaic device | |
DE102012100259A1 (en) | Method for producing a semiconducting film and photovoltaic device | |
DE102012107472A1 (en) | Solar cell for solar panel, has dielectric layer provided with openings through which electrical layer is contacted with backside of silicon substrate, and p-doped back-side selective emitter provided at silicon substrate | |
DE102011054794A1 (en) | Mixed sputtering targets and their use in cadmium sulfide layers of cadmium telluride thin film photovoltaic devices | |
DE102013217653B4 (en) | Photovoltaic solar cell and multiple solar cell | |
DE102011003941A1 (en) | Process for producing a compound semiconductor solar cell | |
EP2377168A1 (en) | Photovoltaic element | |
DE202015009864U1 (en) | Back-side contacted Si thin-film solar cell |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0031072000 Ipc: H01L0031022400 |
|
R163 | Identified publications notified | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20120830 |