DE2854652C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
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- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
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- H—ELECTRICITY
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Solarzelle mit einem
Körper aus hydriertem, amorphem Silizium, wobei der Körper
auf seiner zu bestrahlenden Fläche und auf seiner der zu
bestrahlenden Fläche abgewandten Seite ohmisch kontaktiert
ist. Sie bezieht sich ferner auf eine Solarzelle mit einem
Körper aus hydriertem, amorphem Silizium, der auf seiner zu
bestrahlenden Fläche einen Schottky-Kontakt und auf der der
zu bestrahlenden Fläche gegenüberliegenden Seite eine
ohmsche Kontaktierung aufweist
Derartige Solarzellen sind
aus der DE-OS 26 32 987 oder aus der US-PS 40 64 521 bekannt.
Diese
Solarzellen sind dazu geeignet, Sonnenstrahlung in brauch
bare elektrische Energie umzuwandeln. Sie lassen sich durch
Glimmentladung in Silan (SiH4) herstellen, indem zunächst
ein Körper aus hydriertem, amorphem Silizium abgeschieden
und dann auf dem Silizium Platin oder ein anderes Metall
hoher Austrittsarbeit aufgebracht wird. Eine bei dem Aufdamp
fen des Metallfilms gebildete Schottky-Sperrschicht zeigt
sofort nach ihrer Bildung schlechte Diodeneigenschaften und
erfordert ein Anlassen für etwa 15 Minuten bei etwa 200°C.
Dieser zeitaufwendige Prozeß vergrößert die Gesamtkosten
der fertigen Zelle.
Versuche, beim Herstellen von Solarzellen mit einem Körper
aus hydriertem, amorphem Silizium die Kosten herabzusetzen
und die Herstellungsgeschwindigkeit zu erhöhen, z. B. durch
Aufstäuben eines Platinfilms, führten dazu, daß ein abnorm
hoher Prozentsatz der Solarzellen Kurz- oder Nebenschlüsse
aufwies. Elektrische Kurzschlüsse treten dann auf, wenn ein
Nadelloch in dem amorphen Siliziumkörper vorhanden ist und
sich die Vorder- und Rückseitenelektroden berühren. Ein
Nebenschluß führt zu einem Ladungsverlust im
amorphen Körper infolge einer unvollkommen ausgebildeten
Sperrschicht oder zu einem ohmschen Kontakt mit dem Metall
hoher Austrittsarbeit anstelle des gewünschten sperrenden Schottky-
Kontakts. Durch elektrische Kurz
schlüsse oder Nebenschlüsse wird die Leistung der Solarzel
le entweder stark reduziert oder vollkommen zunichte ge
macht. Die rückseitige Elektrode kann die amorphes Silizium
enthaltende Solarzelle auch empfänglich für Kurz- oder
Nebenschlüsse machen, welche wiederum den Gesamtwirkungs
grad und die Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische
Energie verschlechtern können. Im übrigen nehmen die das
Entstehen von Kurz- oder Nebenschlüssen verursachenden So
larzellen-Fehler mit der Zellenfläche stark zu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Materialien vorzu
schlagen, die durch Zerstäuben oder Ko-Zerstäuben (gleich
zeitiges Zerstäuben von mehreren Stoffen) auf amorphes Sili
zium aufzubringen sind, so daß das Herstellungsverfahren
beschleunigt wird, und die die Ursachen zum Entstehen der
Kurz- und Nebenschlüsse vermindern und/oder örtlich begren
zen.
Bei einer Solarzelle, deren Halbleiterkörper auf der zu
bestrahlenden Fläche und auf der der zu bestrahlenden
Fläche gegenüberliegenden Seite ohmisch kontaktiert ist,
wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine auf der
zu bestrahlenden Fläche des Körpers befindliche, mit einer
entartet dotierten Schicht des Körpers einen ohmschen Kon
takt bildende, transparente Cermet-Schicht mit einem Metall
hoher Austrittsarbeit, bedeckt mit einer Metallschicht, und
eine den Körper auf der der Strahlung abgewandten Seite
ohmisch kontaktierende dicke Cermet-Schicht, welche dicker
als die transparente Cermet-Schicht ist und mit einer Me
tallschicht versehen ist.
Bei einer Solarzelle, deren Halbleiterkörper auf der zu
bestrahlenden Fläche einen Schottky-Kontakt und auf der der
zu bestrahlenden Fläche gegenüberliegenden Seite eine
ohmsche Kontaktierung aufweist, ist die erfindungsgemäße
Lösung vorstehender Aufgabe gekennzeichnet durch eine ein
Metall hoher Austrittsarbeit enthaltende, transparente Cer
met-Schicht, die mit einer eigenleitenden Schicht des Kör
pers einen Schottky-Kontakt bildet und mit einer Metall
schicht bedeckt ist, sowie eine auf der der Strahlung
abgewandten Seite des Körpers eine ohmsche Kontaktierung
bildende dicke Cermet-Schicht, welche dicker als die trans
parente Cermet-Schicht ist und mit einer Metallschicht ver
sehen ist.
Cermets sind bestimmte, aus feindispergierten Mischungen von sich
nicht miteinander verbindenden Metallen und Isolatoren be
stehende Zusammensetzungen, die auch als Metall
keramik bzw. Granalien oder gekörntes Metall bezeichnet
werden. Solche Metallkeramiken, die nach den Angaben in der
US-PS 40 71 426 in einem großen Widerstandsbereich her
stellbar sind, können gegenüber einkristallinem, N-leiten
dem Silizium und Gallium-Arsenid als Schottky-Sperrschicht
wirken.
Wegen der Unterschiede zwischen kristallinem und
amorphem Silizium
kann aus dem Bekann
ten nicht geschlossen werden, ob eine in kristallinem Sili
zium eine Schottky-Sperrschicht erzeugende Metallkeramik
die gleiche Wirkung auch auf amorphes Silizium hat oder
nicht. In N-leitendem, kristallinem Silizium eine Schott
ky-Sperrschicht bildende Metalle, wie Nickel, neigen näm
lich dazu, auf eigenleitendem oder isolierendem, amorphem
Silzium ohmsche Kontakte zu bilden.
Ausfüh
rungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Darstellung
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Solarzelle mit einem
eine Metallkeramik-Schottky-Sperrschicht und eine
dicke Metallkeramik-Schicht aufweisenden amorphen Si
liziumkörper; und
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine invertierte PIN-Solar
zelle mit transparenter Metallkeramik-Schicht hoher
Metall-Austrittsarbeit und einer dicken Metallkera
mik-Schicht an einem amorphen Siliziumkörper.
Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen wird eine als Metall
hoher Austrittsarbeit wirkende bzw. eine eine hohe Metall
austrittsarbeit aufweisende Metallkeramik verwendet. Metall
keramiken haben die allgemeine Formel
M x J (1-x),
worin M ein Metall, J einen Isolator bzw. Keramik-Isolator
und x den zwischen 0,1 und 1,0 zu variierenden Metallan
teil des gesamten Metallkeramikvolumens darstellt. Der
Isolator kann z. B. SiO2, Al2O3, Si3N4, BN, MgO, TiO2,
ZrO2, Si w O y N z (Siliziumoxinitrid) oder eine für alle
Wellenlängen des sichtbaren Lichtes transparente Keramik
mit größerem Bandabstand als etwa 4,0 eV sein.
Die der Sonnenstrahlung auszusetzende Metallkeramik, d. h.
die "Vorder"-Metallkeramik, enthält ein transparantes
Metall hoher Austrittsarbeit, z. B. Platin, Iridium, Rhodium
oder Rhenium. Die Konzentration x des Metalls, bezogen auf das Gesamtvolumen des Cermets, kann zwischen
etwa 0,1 und etwa 0,85, vorzugsweise zwischen etwa 0,25
und etwa 0,45, schwanken.
Die Metallkeramik-Schicht besitzt eine Dicke zwischen
etwa 5 und etwa 20 nm.
Die dicke Metallkeramik, d. h. die rückwärtige Metall
keramik-Elektrode, ist etwa 20- bis etwa 100mal dicker als
die Vorder-Metallkeramik. Durch Verwendung verschiedener
Metalle stellt die dicke Metallkeramik-Schicht einen Kon
takt nach Art eines Ballastwiderstandes dar, der die Solar
zelle aus amorphem Silizium gegen das Auftreten elektrischer
Kurz- und Nebenschlüsse schützt bzw. letztere örtlich be
grenzt. Geeignete Metalle für die dicke
Metallkeramikschicht sind beispielsweise Nickel, Niob, Molybdän,
Wolfram und Titan.
Der Widerstand der Rückseiten-Metallkeramik soll zwischen
¹/₁ und etwa ¹/₁₀₀ des Widerstandes der hydrierten,
amorphen, N-leitenden Siliziumschicht liegen. Das zuge
hörige x soll zwischen etwa 0,20 und etwa 0,75, insbe
sondere zwischen etwa 0,40 und etwa 0,55, des gesamten
Metallkeramik-Volumens liegen. Das ver
wendete Metall soll weder mit dem in der Metallkeramik enthal
tenden Nichtleiter noch mit dem hydrier
ten, amorphen Siliziumkörper reagieren. Außerdem soll
die dicke Metallkeramik nicht leicht zu oxidieren sein.
Der spezifische Widerstand kann in einer Me
tallkeramik-Schicht von etwa 200 bis etwa 1500 nm, ins
besondere 500 bis etwa 1200 nm Dicke zwischen etwa 10
Ohm/cm und etwa 104 Ohm/cm liegen. Außerdem soll die
dicke Metallkeramik ebenso dick oder dicker sein als
der Halbleiterfilm, um den Effekt von Kurz- und Nebenschlüs
sen in der amorphen Siliziumschicht zu minimieren.
Fig. 1 zeigt eine invertierte Schottky-Sperrschicht-Solar
zelle 10 mit hydriertem, amorphem Silizium. Zu der Solar
zelle 10 gehört ein Glas-Substrat 12, durch das auf
treffende Sonnenstrahlung 100 dringt. Das Glas soll eine
hohe optische Durchlässigkeit besitzen und sein Ausdehnungs
koeffizient soll demjenigen des amorphen Silizium gut an
gepaßt sein. Außerdem soll die Oberfläche des Glases so
glatt wie irgend möglich sein, um die Wahrscheinlichkeit
des Auftretens von Nadellöchern und Kurzschlüssen in den
anschließend aufzubringenden Schichtstrukturen möglichst
herabzusetzen. Geeignete Gläser sind z. B. Kalknatronglas,
Quarzgut, Borsilikatglas o. ä.
Auf das Substrat 12 ist eine transparente leitende Oxid
schicht 14, z. B. Indium-Zinn-Oxid, Kadmium-Stannat,
Antimon-Zinn-Oxid oder ähnliches niedergeschlagen. Die
transparente, leitende Oxidschicht 14 dient als Anti
reflexionsschicht und als eine Elektrode der amorphes
Silizium enthaltenden Solarzelle 10.
Die transparente leitende Oxidschicht 14 soll einen Widerstand
von wenigstens etwa 10 Ohm/Quadrat oder weniger haben und
einen ohmschen Kontakt gegenüber einer nachfolgend in den
Bestandteilen gleichzeitig aufgestäubten Metallkeramik-
Schicht 16 bilden. Auf letztere trifft die Sonnenstrahlung
auf. Die Metallkeramik-Schicht 16 wirkt wie eine Schottky-
Sperrschicht gegenüber einer hydrierten, amorphen Silizium
schicht 18.
Die Dicke der transparenten, leitenden Oxidschicht 14 kann
zwischen etwa 200 und etwa 1000 nm liegen. Diese Dicke
soll mit Rücksicht auf die Antireflexionseigenschaft auf
bekannte Weise optimiert werden. Bei großflächigen Sili
zium-Solarzellen mit hydriertem, amorphem Silizium, z. B.
mit einer Fläche von mehr als 3 cm2, kann die transparente,
leitende Oxidschicht 14 durch eine bekannte, den bei Be
trieb der Zelle erzeugten Strom abführende Gitterstruk
tur ergänzt werden. Auf der transparenten, leitenden
Oxidschicht 14 ist ein Draht 15 ohmisch kontaktiert. Die
transparente, ein Metall hoher Austrittsarbeit enthalten
de Metallkeramikschicht 16 ist bis zu einer Dicke von
etwa 2 bis etwa 20 nm, vorzugsweise bis zu einer Dicke
zwischen etwa 8 und etwa 12 nm, mit mehr als 3 MHz
auf die transparente, leitende Oxidschicht
14 durch Hochfrequenz - in ihren Bestandteilen (Metall,
Keramik) gleichzeitig - aufgestäubt worden.
Die hydrierte, amorphe Siliziumschicht 18 wird in bekann
ter Weise (vgl. US-PS 40 64 521) aufgebracht. Es wird
dabei zunächst eine eigenleitende Zone
18 b und dann eine N⁺-leitende Zone 18 a erzeugt. Die letzt
genannte N⁺-leitende Zone 18 a hat eine Dicke von etwa 40 nm.
Die Dicke der eigenleitenden Zone 18 b kann zwischen etwa
500 und etwa 1000 nm liegen.
Auf die hydrierte, amorphe Siliziumschicht 18 wird eine
dicke Metallkeramikschicht 20 durch gleichzeitiges Hoch
frequenz-Zerstäuben oberhalb von 3 MHz eines geeigneten
Metalls und eines Isolators bis zu einer Dicke von etwa
500 bis etwa 1500 nm niedergeschlagen. Anschließend wird
die dicke Metallkeramikschicht 20 mit einer Metallschicht
22 von etwa 100 nm Dicke abgedeckt. Die Metallschicht 22
kann aus Niob, Aluminium, Nickel o. ä. bestehen und soll
einen ohmschen Kontakt mit der dicken Metallkeramikschicht
20 bilden. Die Metallschicht 22 kann bei Bedarf mit einer
(nicht gezeichneten) Schutzschicht abgedeckt werden. Ein
Draht 23 oder ein anderer Leiter zum Abführen der bei
Bestrahlung der Solarzelle mit Sonnenstrahlung 100 er
zeugten elektrischen Energie ist an der Metallschicht
22 befestigt.
Durch die Absorption von Sonnenstrahlung 100 in dem Körper
der hydrierten, amorphen Siliziumschicht 18 werden La
dungsträger, d. h. Elektronen und Löcher, erzeugt und ent
weder zu der dicken Metallkeramikschicht 20 oder zu der eine
hohe Austrittsarbeit aufweisenden Metallkeramik-Schicht 16
geschwemmt und dort als elektrischer Strom der Zelle ge
sammelt.
In Fig. 2 ist eine invertierte bzw. umgekehrte PIN-Solar
zelle 30 mit einem Körper aus amorphem Silizium dargestellt.
Die Solarzelle 30 enthält ein Glas-Substrat 32 mit einer
darauf liegenden, transparenten, leitenden Oxidschicht 34
von etwa
200 bis etwa 500 nm Dicke. Auf die Oxidschicht 34 ist
eine transparente Metallkeramik-Schicht 36 hoher Austritts
arbeit von etwa 5 bis etwa 20 nm Dicke so niedergeschlagen,
daß ein ohmscher Kontakt gegenüber der Oxidschicht 34 be
steht. Zum Abführen des während der Bestrahlung der Solar
zelle 30 mit Sonnenstrahlung 100 erzeugten Stroms ist die
leitende Oxidschicht 34 mit einem Draht 35 ohmisch kontak
tiert.
Auf der Metallkeramik-Schicht 36 liegt eine PIN-Schichten
folge 38 aus hydriertem, amorphem Silizium. Die P⁺-Zone 38 c
der PIN-Schichtenfolge 38 hat eine Dicke zwischen etwa
10 und etwa 30 nm und haftet gut an der Metallkeramik-
Schicht 36 hoher Austrittsarbeit. Die eigentliche Zone
38 b der PIN-Schichtenfolge 38 soll eine Dicke zwischen
etwa 500 und etwa 1000 nm besitzen. Auf der eigenlei
tenden Zone 38 b liegt eine N⁺-Zone 38 a mit einer Dicke
zwischen etwa 20 und etwa 50 nm. Auf die N⁺-Zone 38 a
ist eine dicke Metallkeramik-Schicht 40
von etwa 500 bis etwa 1500 nm Dicke aufgebracht worden.
Die dicke Metallkeramik-Schicht 40 bildet mit der aus amor
phem Silizium bestehenden PIN-Schichtenfolge 38 einen
wiederum mit ohmschem Kontakt eine Metallschicht 42 nie
dergeschlagen und mit einem Draht 43 zum Abführen des in der
Solarzelle 30 gegebenenfalls erzeugten Stroms ohmisch kon
taktiert.
Da eine Metallkeramikschicht hoher Austrittsarbeit auf der
zu bestrahlenden Seite und eine dicke Metallkeramikschicht
auf der Rückseite erforderlich ist, kann die amorphes
Silizium enthaltende Solarzelle in einer Reaktions-Kammer
in sich aneinander anschließenden Verfahrensstufen
hergestellt werden. Dadurch wird die Bearbeitungszeit
verkürzt. Außerdem wird es durch die Verwendung der
Metallkeramikfilme möglich, großflächige Solarzellen
ohne übermäßige Kurz- oder Nebenschlüsse in der Zellen
struktur herzustellen.
Beispiel: Ein aus Floatglas hergestelltes Substrat,
welches wegen seiner Glätte besonders geeignet ist, wird
in einer Reinigungsmittel-Lösung und in einem Ultraschall
bad gewaschen, dann mit Wasser abgespült und bei etwa 100°C
in staubfreier, heißer Luft getrocknet. Auf das Glassubstrat
wird Indium-Zinn-Oxid mittels Hochfrequenz aufgesprüht,
bis die entstehende Schicht einen Widerstand von etwa
10 Ohm/Quadrat hat. Der Hochfrequenz-Generator wird dabei
mit etwa 15,6 MHz betrieben. Die zu besprühenden Targets
waren bei einem Ausführungsbeispiel Platten von
etwa 14,6 cm Durchmesser. Anschließend wird ein schmaler
Rand rund um das Substrat mit Hilfe einer Glimmer-Maske
abgedeckt, um zu verhindern, daß die nachfolgend aufzu
bringenden Filme auf dem Indium-Zinn-Oxid in dem Randbe
reich abgeschieden werden, und um auf diese Weise Platz zum
Anbringen eines Drahtes oder eines anderen Leiters zum Ab
führen des in der Zelle zu erzeugenden Stromes zu schaffen.
Das System wird auf etwa 5 bis 6 × 10-5 Pa entlüftet, das
Substrat wird auf etwa 230°C erwärmt und Argon-Gas wird
mit einer Geschwindigkeit von etwa 5 sccm in das System
eingegeben. Der Argon-Gasstrom wird aufrechterhalten, so daß
sich in der Zerstäubungskammer ein Argondruck von etwa
600 bis 700 Pa einstellt. Das Target wird
zunächst während einer Zeitdauer von etwa 15 Minuten bei mit
einer Blende abgedecktem Substrat vorgesprüht. Anschließend
wird nach Öffnen der Blende das Sprühen während einer
Dauer von 1,2 Minuten fortgesetzt. Dabei bildet sich eine
Schicht von etwa 8 nm einer aus Pt-SiO2 bestehender
Metallkeramik auf der Unterlage. Diese Platin-Keramik
schicht weist einen Platin-Anteil von etwa 25 bis etwa
40% des gesamten abgeschiedenen Metallkeramikvolumens
auf.
Bei dem Systemdruck von etwa 6 bis 7 × 10-5 Pa
wird das Substrat weiter auf etwa 330°C erhitzt, und es wer
den die in gewünschter Weise dotierten Schichten aus amor
phem Silizium in bekannter Weise aufgebracht (vergl.
US-PS 40 64 521); anstelle einer Gleichstromglimmentla
dung wird jedoch eine kapazitive Hochfrequenzentladung
angewendet. Es werden etwa 25 Sekunden benötigt, um
P⁺-leitendes, hydriertes, amorphes Silizium mit einer
Schichtdicke von etwa 20 nm abzuscheiden. Die eigenleiten
de Schicht wird in etwa 11 Minuten mit einer Dicke von
etwa 500 nm niedergeschlagen. Das N-leitende, hydrierte,
amorphe Silizium wird auf das eigenleitende, amorphe
Silizium bis zu einer Dicke von etwa 90 nm in etwa 2 Minu
ten aufgebracht.
Die dicke Metallkeramik-Schicht wird durch Hochfrequenz-
Zerstäuben eines Targets aus Ni-SiO2-Metallkeramik, das
zwischen etwa 40 und etwa 55 Vol.-% Nickel enthält, auf
die amorphe Siliziumschicht niedergeschlagen. Im Normal
fall sind etwa 60 Minuten ausreichend, um diese Metallkeramik
mit einer Schichtdicke von etwa 900 nm aufzutragen. Nach
dem Aufbringen der dicken Metallkeramik-Schicht wird die
bisherige Maske entfernt und eine kleinere Maske auf die
Solarzelle mit amorphem Siliziumkörper aufgebracht. Danach
wird durch Hochfrequenz-Zerstäubung während einer Zeit
dauer von etwa 30 Minuten Aluminium mit einer Schicht
dicke von etwa 500 nm aufgebracht. Darauf folgt das An
bringen eines zum Abführen in der Zelle erzeugten Stromes
vorgesehenen Drahtes an der Aluminiumschicht.
Zum Abscheiden der Schichten aus amorphem Silizium wurde
ein SiH4-Strom von 20 sccm verwendet. Das P⁺-Dotieren er
folgte durch Hinzufügen von 0,05% B2H6 zum SiH4. Zum N⁺-
Dotieren wurde dem Silan 0,1% PH3 hinzugefügt. Der Gesamt
druck der Gase während des Abscheidens der Schichten aus
amorphem Silizium betrug etwa 2,5 bis 3,0 Pa.
Es wurde eine Hochfrequenz-Energie von etwa 80 W benutzt.
Selbstverständlich kann der dicke Metallkeramikfilm auch
in anderen Solarzellen mit amorphem Silizium Anwendung
finden, z. B. in nicht-invertierten PIN-Konfigurationen,
NP-Strukturen, Solarzellen mit I-Übergang, Sperrschicht-
Fotoeffekt-Solarzellen mit Hetero-Übergang u. ä. Wenn
schließlich eine nicht durch das amorphe Silizium absor
bierte Sonnenstrahlung absorbierende Metallkeramik-Schicht
benutzt wird, z. B. eine solche, die im infraroten Teil des
Sonnenspektrums absorbiert, entsteht eine auch als foto
thermischer Konverter wirksame Solarzelle. Diese kann dann
also sowohl aus der Sonnenstrahlung als auch aus einem um
die Zelle zirkulierenden Wärmeaustauschmedium Energie bzw.
elektrischen Stroms gewinnen.
Claims (10)
1. Solarzelle (30) mit einem Körper (38) aus hydriertem,
amorphem Silizium, wobei der Körper (38) auf seiner zu
bestrahlenden Fläche und auf seiner der zu bestrahlen
den Fläche abgewandten Seite ohmisch kontaktiert ist,
gekennzeichnet durch eine auf der zu bestrahlenden
Fläche des Körpers (38) befindliche, mit einer ent
artet dotierten Schicht (38 c) des Körpers einen
ohmschen Kontakt bildende, transparente Cermet-Schicht
(36) mit einem Metall hoher Austrittsarbeit, bedeckt
mit einer transparenten, leitenden Oxidschicht (34), und eine den Körper (38)
auf der der Strahlung (100) abgewandten Seite ohmisch
kontaktierende dicke Cermet-Schicht (40), welche
dicker als die transparente Cermet-Schicht (36) ist
und mit einer Metallschicht (42) versehen ist (Fig. 2).
2. Solarzelle (10) mit einem Körper (18) aus hydriertem,
amorphem Silizium, der auf seiner zu bestrahlenden
Fläche einen Schottky-Kontakt und auf der der zu be
strahlenden Fläche gegenüberliegenden Seite eine
ohmsche Kontaktierung aufweist, gekennzeichnet durch
eine ein Metall hoher Austrittsarbeit enthaltende,
transparente Cermet-Schicht (16), die mit einer eigen
leitenden Schicht (18 b) des Körpers einen Schottky-Kon
takt bildet und mit einer transparenten, leitenden Oxidschicht (14) bedeckt
ist, sowie eine auf der der Strahlung (100) abge
wandten Seite des Körpers (18) eine ohmsche Kontaktie
rung bildende dicke Cermet-Schicht (20), welche dicker
als die transparente Cermet-Schicht (16) ist und mit einer
Metallschicht (22) versehen ist (Fig. 1).
3. Solarzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das Material der dicken Cermet-Schicht (20,
40) nach der Formel
M x J (1-x)zusammengesetzt ist, wobei M ein Metall und J ein Iso
lator ist und x einen Wert zwischen etwa 0,20 und etwa
0,75 hat.
4. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator des Cermets SiO2,
Al2O3, Si3N4, BN, MgO, TiO2, ZrO2, Siliziumoxinitrid
oder ein isolierendes keramisches Material mit einem
größeren Bandabstand als etwa 4,0 eV ist.
5. Solarzelle nach nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall hoher Austrittsarbeit Nickel,
Niob, Molybdän, Wolfram, Titan, Chrom oder Eisen vorge
sehen ist.
6. Solarzelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wert von x zwischen etwa 0,40 und etwa 0,55
liegt.
7. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dicke Cermet-
Schicht (20, 40) eine Stärke von etwa 500 bis etwa
1500 nm hat.
8. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Serienwider
stand der dicken Cermet-Schicht (20, 40) etwa ¹/₁ bis
¹/₁₀₀ des Widerstandes des hydrierten, amorphen Sili
ziums beträgt.
9. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (18, 38)
aus hydriertem, amorphem Silizium mit Hilfe einer
Glimmentladung in einer Silizium- und Wasserstoff-Ato
me enthaltenden Atmosphäre erzeugt ist.
10. Solarzelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Atmosphäre Silan enthält.
Applications Claiming Priority (1)
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