DE2950085C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Solarzelle mit einem Aktivkörper, bestehend aus übereinanderliegenden, durch je einen Tunnelübergang voneinander getrennten, transparenten Halbleiterschichten, wobei jede Halbleiterschicht aus ebenfalls übereinanderliegenden Halbleiterzonen verschiedenen Leitungstyps besteht und an jedem Ende des Aktivkörpers ein ohmscher Kontakt vorgesehen ist, der an einem Ende des Aktivkörpers durch eine elektrisch leitende Schicht gebildet ist.

Unter einem Tunnelübergang wird eine Potentialbarriere verstanden, die von den Ladungsträgern nur aufgrund des quantenmechanischen Tunneleffekts überwunden werden kann. Tunnelübergänge können entweder durch dünne Isolierschichten oder durch einen PN-Übergang zwischen zwei bis zur Entartung dotierten Halbleiterbereichen verwirklicht werden (vgl. hierzu DE-OS 25 14 013).

Eine Solarzelle eingangs genannter Art ist aus der DE-OS 26 07 005 bekannt. Die bekannten Systeme werden auch als "Tandem-Sperrschicht-Solarzellen" bezeichnet. Um den in elektrische Energie umzuwandelnden Anteil der auf die Solarzelle auffallenden Sonnenenergie zu vergrößern, werden hierbei Schichten aus Halbleitermaterialien unterschiedlicher Bandlücken epitaxial aufeinander aufgewachsen. Geeignete Materialien sind Aluminiumgalliumarsenid, Galliumarsenid und Galliumphosphid. Zwischen je zwei aus jeweils mehreren Zonen verschiedenen Leitungstyps bestehenden Halbleiterschichten wird ein trennender Tunnelübergang durch entgegengesetzt entartete Dotierung der aneinandergrenzenden Zonen gebildet. Das definierte epitaxiale Aufwachsen derartiger Tunnelübergänge ist äußerst diffizil.

Aus der US 40 64 521 ist hydriertes, amorphes Silizium bekannt. Dieses Material ist in der Herstellung weniger aufwendig als das epitaxial, also kristallin aufgewachsene Halbleitermaterial, die Herstellung eines Tunnelübergangs zwischen zwei hochdotierten Zonen aus amorphem Silizium ist aber noch wesentlich schwieriger als mit dem kristallinen Material. Nach der US-Z.: "Solid State Technology", Jan. 1978, Seiten 55 bis 60, läßt sich die Bandlückenenergie von Filmen aus hydriertem, amorphem Silizium durch Vermehrung der Si-H-Einzelbindungen im Verhältnis zu den Si-Si- Bindungen vergrößern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Solarzelle zu schaffen, die die Funktion einer Tandem-Sperrschicht- Solarzelle mit durch einen Tunnelübergang getrennten, übereinanderliegenden Halbleiterschichten aus jeweils mehreren Halbleiterzonen besitzt, ohne daß ein epitaxiales Anpassen einer Halbleiterzone an eine andere erforderlich wäre und ohne daß es grundsätzliche Probleme bei der Herstellung des jeweiligen Tunnelübergangs gibt. Bei der Solarzelle der eingangs genannten Art besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß die Halbleiterschichten aus hydriertem, amorphem Silizium bestehen und daß zum Bilden jedes Tunnelübergangs eine Metallkeramik-Schicht vorgesehen ist. Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Solarzelle besitzt also mehrere Schichten aus hydriertem, amorphem Silizium, die jeweils getrennt durch eine Metallkeramikschicht in einer Tandem- bzw. Kaskadenschichtung übereinander angeordnet sind. Die Dicke der amorphen Siliziumschichten wird so eingestellt, daß die Leistung maximiert und der Strom jeder Zelle vergleichmäßigt ist. Auf Wunsch kann die Bandlücke der hydrierten, amorphen Siliziumschichten der erfindungsgemäßen Solarzelle durch Wahl der Wasserstoffkonzentration in den hydrierten, amorphen Siliziumschichten auf einen Bereich zwischen etwa 1,5 eV und etwa 1,8 eV eingestellt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Tandem-Sperrschichtphotozelle aus hydriertem, amorphem Silizium mit geschichteter Konfiguration und durch eine Tunnel-Sperrschicht voneinander getrennten, hydrierten, amorphen Siliziumschichten, und

Fig. 2 eine Tandem-Sperrschichtsolarzelle aus hydriertem, amorphem Silizium mit einer Gitterelektrode und einem Metallkeramik-Dickfilm.

Anhand von Fig. 1 wird eine insgesamt kurz als Solarzelle 10 bezeichnete Tandem-Sperrschichtsolarzelle mit hydriertem amorphem Siliziumkörper näher erläutert. Die auf die Solarzelle 10 auffallende Sonnenstrahlung 100 bildet die Bezugsrichtung für die Auftrefffläche jeder Schicht der Solarzelle. Zu der Solarzelle 10 gemäß Fig. 1 gehört ein transparentes Substrat 12 aus Glas oder einem anderen Sonnenstrahlung durchlassenden Material. Auf dem Substrat 12 befindet sich eine transparente, leitende Oxidschicht 14 - im folgenden aus TLO genannt - welche einen ohmschen Kontakt mit einer Metallkeramik-Schicht 16 aus PtSiO₂ bildet. Das verwendete PtSiO₂ soll etwa 10 bis etwa 40 Vol.-% Platin enthalten und eine Dicke von etwa 2 bis etwa 10 Nanometern aufweisen. Die Metallkeramik-Schicht 16 kann auch als Metallkeramik- Schicht gemäß US-Patent 41 67 015 mit einem isolierenden Material, wie TiO₂, ausgebildet sein.

Auf der Metallkeramik-Schicht 16 wird ein Aktivkörper 20 hergestellt. Der Aktivkörper 20 soll mehrere Schichten aus hydriertem, amorphem Silizium enthalten, wobei jedes Schichtenpaar mit Hilfe einer transparenten Tunnelsperrschicht getrennt wird. Der Aktivkörper 20 gemäß Fig. 1 besitzt zwei Schichten 22 und 26 aus hydriertem, amorphem Silizium, die durch eine Tunnelsperrschicht 24 voneinander getrennt sind. Der Aktivkörper 20 kann jedoch zwei bis fünf oder noch mehr Schichten aus hydriertem, amorphem Silizium umfassen.

Auf die Metallkeramikschicht 16 wird zunächst die erste Schicht 22 aus hydriertem, amorphem Silizium aufgebracht. Die erste Halbleiterschicht 22 besteht aus Zonen 22a, 22b und 22c mit unterschiedlichem Leitungstyp. Die Zone 22a gemäß Ausführungsbeispiel ist eine - z. B. mit Bor - P-dotierte, hydrierte, amorphe Siliziumschicht. Die Dicke dieser Schicht liegt etwa zwischen 10 und 40 Nanometern, vorzugsweise beträgt sie 37,5 Nanometer. Die Zone 22b besteht aus eigenleitendem, hydriertem, amorphem Silizium mit einer Schichtdicke von etwa 50 bis 500 Nanometern. Der US-PS 40 64 521 ist zu entnehmen, daß eigenleitendes, hydriertes, amorphes Silizium eine schwache N-Leitung besitzt. Schließlich gehört zur ersten Halbleiterschicht 22 die dritte Zone 22c aus N⁺-leitendem, hydriertem, amorphem Silizium mit einer Schichtdicke von etwa 10 bis 40 Nanometern. Diese dritte Zone 22c grenzt an die eigenleitende zweite Zone 22b an.

Zwischen den beiden Halbleiterschichten 22 und 26 befindet sich die Tunnelsperrschicht 24. Durch diese wird ein einfacher elektrischer Strompfad zwischen der ersten Schicht 22 und der zweiten Schicht 26 zu einem Rückensubstrat 28 geöffnet. Die Tunnelsperrschicht 24 besitzt eine Dicke zwischen etwa 2 und 15 Nanometern und besteht aus einer PtSiO₂-Metallkeramik oder einer Metall-Dünnschicht mit PtSiO₂-Metallkeramik. Für die Metallschicht kommen Metalle wie Platin, Titan, Nickel oder ähnliche gegenüber Sonnenstrahlung durchlässige Metalle in Frage. Die Leistungsfähigkeit der Tandem-Sperrschichtsolarzelle 10 wird vermindert, wenn die Tunnelschicht 24 als Isolator ausgebildet ist, obwohl ein solcher Isolator dünn genug für ein Durchtunneln von Elektroden gemacht werden kann.

Die zweite Halbleiterschicht 26 besteht aus Zonen 26a, 26b und 26c aus hydriertem, amorphem Silizium unterschiedlichen Leitungstyps. Die Zone 26a ähnelt der Zone 22a und enthält geeignete P⁺-Dotierstoffe. Die zweite Zone 26b und die dritte Zone 26c der zweiten Schicht gleichen ebenfalls den Zonen 22b bzw. 22c der ersten Schicht 22. Auf Wunsch können die Zonen 26a, 26b und 26c bei einer höheren Temperatur abgeschieden werden, um eine Schicht mit niedrigerer Wasserstoffkonzentration und demgemäß niedrigerer Bandlückenenergie als in der Schicht 22 zu erzeugen. Die Dicke der zweiten Schicht 26 soll so eingestellt werden, daß der von dieser Schicht erzeugte Strom gleich dem von der ersten Schicht 22 erzeugten Strom wird, da der Gesamtstrom der Zelle auf den niedrigeren Strom entweder der Schicht 22 oder der Schicht 26 beschränkt wird.

Theoretisch könnte die Tunnelschicht 24 entfallen, wenn die aus N⁺-leitendem, hydriertem, amorphem Silizium bestehende dritte Zone 22c der ersten Schicht 22 und die aus P⁺-leitendem, hydriertem, amorphem Silizium bestehende erste Zone 26a der zweiten Schicht 26 so viele N- und P-Störstellen enthalten können, daß ein Sperrschichtübergang zwischen den Aktivschichten 22 und 26 erzeugt wird. Obwohl also Solarzellen 10 an sich ohne die Tunnelschicht 24 auskommen könnten, ist es bisher nicht gelungen, ausreichend hohe Dotierniveaus zum Erzeugen eines Sperrschicht-Tunnel- Zustands in hydriertem, amorphem Silizium herzustellen und dabei eine Leistung zu erzielen, wie sie von Solarzellen mit der speziellen Tunnelschicht 24 aus einer PtSiO₂-Metallkeramik und ähnlichen Materialien her bekannt sind.

Der Absorptionsgrad des hydrierten, amorphen Siliziums der Solarzelle erreicht eine konstante Größe, wenn die Dicke der eigenleitenden Zone etwa 500 Nanometer beträgt. In der erfindungsgemäßen Tandem-Sperrschichtsolarzelle führt jede Vermehrung der Dicke dieser Zone über das angegebene Maß hinaus zu keiner zusätzlichen Absorption von Sonnenstrahlung und damit zu keiner zusätzlichen Leistung, sondern nimmt nur den nachfolgenden Schichten Sonnenstrahlung weg. Die Dicke jeder eigenleitenden Zone soll daher um so geringer sein, je größer die Zahl der aufeinanderliegenden hydrierten, amorphen Siliziumschichten wird.

Auf die dritte Zone 26e der zweiten Schicht wird als Rückensubstrat 28 ein Metallfilm, z. B. aus Titan, Molybdän, Niob oder ähnlichen Metallen, niedergeschlagen. Das Material des Films 28 wird so ausgewählt, daß es gut am Material der dritten Zone 26c haftet und mit diesem aus N⁺-leitendem, hydriertem, amorphem Silizium bestehenden Material ohmisch zu kontaktieren ist. Die Schichten 14 und 28 werden schließlich mit Anschlußdrähten 15 und 29 versehen, um den bei Beleuchtung der Solarzelle 10 erzeugten Strom abführen zu können.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Solarzelle 50 mit betreffend das Substrat 12 umgekehrter Schichtenfolge wie bei der Solarzelle 10 von Fig. 1. Einander entsprechende Schichten und Zonen der Solarzellen 50 und 10 sind in Fig. 2 mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1. Da die Sonnenstrahlung 100 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 nicht durch das Substrat 12 hindurchdringen muß, kann das Substrat durch eine Metallschicht, z. B. aus rostfreiem Stahl, Molybdän, Titan oder ähnlichem hergestellt werden. Es wird auch die Schicht 14, die das Substrat 12 nach Fig. 1 elektrisch leitend macht, bei der Solarzelle 50 von Fig. 2 nicht benötigt.

In der Solarzelle 50 mit umgekehrter Schichtanordnung können ein Metallkeramik-Dickfilm-Ballastwiderstand 52, eine Gitterelektrode 56 (gitterförmige Elektrode) und eine TLO-Antireflexionsbeschichtung 58 verwendet werden. Die Ballastwiderstandsschicht 52 trägt dazu bei, die Wirkung von elektrischen Kurzschlüssen zu minimieren (vgl. US-Patent 41 62 505).

Die Solarzellen nach Fig. 1 und 2 können auf verschiedene Weise hergestellt werden. Die transparente, leitende Oxidschicht 14 kann durch Aufdampfen oder andere bekannte Verfahren, wie das elektro-chemische Niederschlagen, auf das Substrat 12 aufgebracht werden. Die Metallkeramik- Schicht 16 kann entsprechend der Lehre des US-Patents 41 67 015 hergestellt werden. Die beiden aus hydriertem, amorphem Silizium bestehenden Schichten 22 und 26 werden durch eine Glimmentladung von Silan oder einer anderen geeigneten Silizium und Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre gebildet, wie es beispielsweise aus der US-PS 40 64 521 und aus der DE-OS 27 43 141 bekannt ist. Die beiden Schichten 22 und 26 können auch mittels Hochfrequenz hergestellt werden. Geeignete Parameter für die Hochfrequenz-Entladung dafür sind eine Hochfrequenz- Energie von mindestens etwa 0,5 W/cm² auf dem Target mit einer Fläche von etwa 160 cm², ein Gasdruck von etwa 15 bis 40 Mikrobar (2,5 bis 7 Pa), eine Durchflußgeschwindigkeit des Silans von etwa 30 cm² pro Minute bei Normalbedingungen und eine Systemtemperatur von etwa 200 bis 350°C. Die P-Dotierung der jeweiligen Zonen der Schichten 22 oder 26 wird dadurch erreicht, daß die zum Niederschlagen des Materials der jeweiligen Zone benutzte Atmosphäre mit einer P-Dotierstoffkonzentration von z. B. Bor in Form von B₂H₆ mit etwa 10^-4 bis etwa 10^-5% der Ausgangsatmosphäre versetzt wird. Beim Herstellen der N⁺-Zonen kann entsprechend die zum Niederschlagen benutzte Atmosphäre etwa 2×10^-3% des N-Dotierstoffs, z. B. PH₃, enthalten. Abschließend werden die Metallschichten durch Aufdampfen, Hochfrequenz-Aufsprühen oder auf andere Weise aufgebracht.

Die Gesamt-Zellenspannung einer wie vorstehend angegeben hergestellten Solarzelle ist unwesentlich niedriger als die Summe der Spannungen individueller Halbleiterschichten. Die Diffusion der Spannungen ist möglicherweise durch das Filtern und Absorbieren von Sonnenlicht beim Durchgang durch die aufeinanderfolgenden hydrierten, amorphen Siliziumschichten begründet.

Anhand von Versuchsbeispielen wird die Erfindung weiter erläutert.

Beispiel I

Ein Glas mit geringem Natriumgehalt und etwa 1,6 mm Dicke wird mit etwa 58 Nanometern transparentem, leitendem Oxid (TLO), Indiumzinnoxid, durch Hochfrequenz-Sprühen bei einem Druck von etwa 1,3 Pa und anschließendes Wärmebehandeln während einer Dauer von etwa 24 Stunden bei etwa 400°C bedeckt. Die gebildete TLO-Deckschicht hat einen Flächenwiderstand von weniger als etwa 10 Ohm/Quadrat (Ω/). Auf der TLO-Schicht wurde eine erste Platin-Metallkeramik- Schicht (PtSiO₂) durch gleichzeitiges Hochfrequenz- Aufsprühen der Bestandteile bis zu einer Dicke von etwa 11 Nanometern niedergeschlagen. Die Metallkeramik besaß einen Platingehalt von etwa 10 bis 15 Vol.-%, eine optische Durchlässigkeit in der sichtbaren Zone der Öffnung von etwa 95% und einen spezifischen Widerstand von etwa 10⁶ Ohm · cm bei Zimmertemperatur. Die aus je einer P⁺-leitenden, eigenleitenden und N⁺-leitenden Zone bestehende erste Schicht aus hydriertem, amorphem Silizium wurde nach der Lehre der US-Patente 41 67 015 und 41 62 505 auf die erste Platin-Metallkeramik aufgebracht. Die P⁺-Zone kontaktiert dabei die Metallkeramik, und die anderen Zonen folgen wie vorbeschrieben auf die erste Zone. Die Dicken der P⁺- und N⁺-Zonen betrugen etwa 41 bzw. 45 Nanometer. Die Dicke der eigenleitenden Zone lag bei etwa 270 Nanometern. Die Schichtenfolge wurde mit einer zweiten PtSiO₂-Metallkeramik- Schicht als Tunnelschicht und einer zweiten Schicht aus hydriertem, amorphem Silizium mit wiederum drei Zonen fortgesetzt. Die zweite Metallkeramikschicht besaß eine Dicke von etwa 9 Nanometern. Die Dicken der P⁺-leitenden, eigenleitenden und N⁺-leitenden Zonen betrugen der Reihe nach jeweils etwa 32, 500 und 45 Nanometer. Schließlich wurde auf die N⁺-Zone der zweiten Schicht eine Metallfilmelektrode aus Aluminium bis zu einer Dicke von etwa 200 Nanometern aufgedampft.

Die in Tandem- bzw. Kaskadenkonfiguration geschichtete Zelle wurde mit einem Licht der Intensität einer Normalsonne bestrahlt. Die gemessene Leerlaufspannung (V_oc) betrug etwa 1,21 Volt, während sich als Kurzschlußstrom (J_sc) etwa 1,71 mA/cm² ergaben.

Beispiel II

Es wurde eine Tandem-Sperrschichtsolarzelle im wesentlichen wie in Beispiel I hergestellt. Vor dem Aufbringen der zweiten PtSiO₂-Metallkeramik und der zweiten Schicht aus hydriertem, amorphem Silizium wurde jedoch eine Metallschicht aus Titan mit einer Dicke von etwa 5 Nanometern auf die N⁺-Zone der ersten Schicht aus hydriertem, amorphem Silizium aufgebracht. Die PtSiO₂-Schicht, P⁺-Zone und N⁺-Zone beider amorpher Siliziumschichten waren gegenüber Beispiel I unverändert, hatten der Reihe nach aber Dicken von 18, 36 und 36 Nanometern. Die eigenleitende Zone der ersten Halbleiterschicht hatte eine Dicke von etwa 91 Nanometern, während die eigenleitende Zone der zweiten Halbleiterschicht eine Dicke von etwa 500 Nanometern aufwies. Die TLO-Schicht war etwa 250 Nanometer dick, und der Titan- Kontakt der zweiten amorphen Siliziumschicht hatte eine Dicke von etwa 260 Nanometern. Bei Bestrahlung mit einem Licht entsprechend einem Intensitätsäquivalent einer Sonne ergabe sich eine Leerlaufspannung V_oc von etwa 1,34 Volt und ein Kurzschlußstrom J_sc von etwa 2,5 mA/cm².

Beispiel III (Vergleichsversuch)

Es wurde eine Tandem-Sperrschichtsolarzelle im wesentlichen ebenso wie im Beispiel I hergestellt. Es wurde jedoch eine Metallkeramik-Schicht oder Metallschicht zum Trennen der ersten und zweiten aus hydriertem, amorphem Silizium bestehenden Schichten nicht eingefügt. Die Dicke der vorderen Metallkeramik-Schicht betrug etwa 15 Nanometer. Die P⁺- und N⁺-Zonen beider Schichten waren etwa 45 Nanometer dick. Die Dicke der eigenleitenden Zone der ersten Schicht betrug etwa 76 Nanometer, während die eigenleitende Zone der zweiten Schicht eine Dicke von etwa 590 Nanometer hatte. Bei Bestrahlung ergab die Zelle eine Leerlaufspannung (V_oc) von etwa 960 mV und einen Kurzschlußstrom von etwa 1,98 mA/cm². Die niedrige Leerlaufspannung ist ein Zeichen dafür, daß zwischen der N⁺-Zone der ersten Schicht und der P⁺-Zone der zweiten Schicht aus hydriertem, amorphem Silizium eine Sperrdiode entstanden ist.

Beispiel IV

Es wurde eine Tandem-Sperrschichtsolarzelle mit fünf Schichten aus hydriertem, amorphem Silizium ebenso wie in Beispiel I hergestellt. Die Dicken der eigenleitenden Zonen nahmen von Schicht zu Schicht zu, um die von jeder Zelle gelieferten Ströme zu egalisieren. Die Dicken der eigenleitenden Zonen betrugen der Reihe nach 45, 45, 53, 68 und 363 Nanometer. Bei Bestrahlung lieferte die Solarzelle ein V_oc von etwa 2,4 Volt und ein J_sc von etwa 0,580 mA/cm².

Vergleichsversuch

Es wurde eine Tandem-Sperrschichtsolarzelle im wesentlichen wie in Beispiel I hergestellt. Es befanden sich jedoch zwei isolierende Schichten aus Siliziumnitrid (Si₄N₃) von etwa 2 Nanometern Dicke zwischen drei Schichten aus hydriertem, amorphem Silizium. Die amorphen Siliziumschichten besaßen Zonen jeweils vergleichbarer Dicke aus N⁺-leitendem, P⁺-leitendem und eigenleitendem Silizium mit der Reihe nach 38, 145 und 38 Nanometern Dicke. Die Isolierschicht wurde mit Hilfe einer Glimmentladung aufgebracht. Bei Bestrahlung ergab die Zelle eine Kurzschlußspannung V_oc von etwa 200 mV.

Obwohl die Isolierschicht zum Hindurchtunneln von Elektronen dünn genug war, ist die Leistungsfähigkeit der Solarzelle gemäß Vergleichsbeispiel nicht mit den Werten, insbesondere der Leerlaufspannung, der Beispiele I, II und IV zu vergleichen.

Claims (12)

1. Solarzelle (10) nach einem Aktivkörper (20), bestehend aus übereinanderliegenden, durch je einen Tunnelübergang voneinander getrennten, transparenten Halbleiterschichten (22, 26), wobei jede Halbleiterschicht aus ebenfalls übereinanderliegenden Halbleiterzonen (22a bis c; 26a bis c) verschiedenen Leitungstyps besteht und an jedem Ende des Aktivkörpers (20) ein ohmscher Kontakt (14, 28) vorgesehen ist, der an einem Ende des Aktivkörpers (20) durch eine elektrisch leitende Schicht (28, 52) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschichten (22, 26) aus hydriertem, amorphem Silizium bestehen und daß zum Bilden jedes Tunnelübergangs eine Metallkeramik- Schicht vorgesehen ist.

2. Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tunnelübergangsschicht (24) aus PtSiO₂-Metallkeramik besteht.

3. Solarzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Tunnelübergangsschicht (24) eine transparente Metallschicht angrenzt.

4. Solarzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ohmsche Kontakt am anderen Ende des Aktivkörpers (20) über eine mit elektrischen Anschlüssen (14, 56) versehene Metallkeramik-Schicht (16) hoher Austrittsarbeit gebildet ist.

5. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivkörper (20) aus zwei bis fünf Schichten besteht.

6. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandlückenenergie der hydrierten amorphen Siliziumschichten (22, 26) ausgehend von einer eine erste Hauptfläche der Aktivschicht definierenden niedrigsten Bandlückenenergie zu einer eine zweite Hauptfläche definierenden höchsten Bandlückenenergie zunimmt.

7. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandlückenenergie durch den Wasserstoffgehalt der hydrierten amorphen Siliziumschicht eingestellt ist.

8. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schichten (22, 26) aus drei Zonen unterschiedlichen Leitungstyps besteht, von denen eine erste Zone (22a) P⁺-leitend ist, eine daran angrenzende zweite Zone (22b) aus eigenleitendem hydriertem amorphem Silizium besteht und eine an letzterer angrenzende dritte Zone (22c) N⁺-Leitung besitzt.

9. Solarzelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die erste Hauptfläche bildende erste Zone (22a) der ersten Schicht (22) eine eine hohe Austrittsarbeit besitzende Metallkeramik-Schicht (16), die dritte Zone (22c) der ersten Schicht (22) den Tunnelübergang (24) und die erste Zone (26a) der zweiten Schicht (26) den Tunnelübergang (24) auf der der dritten Zone (22c) der ersten Schicht (22) gegenüberliegenden Fläche kontaktieren.

10. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Aktivkörper (20) und dem elektrisch leitenden Substrat (12) ein Metall-Keramik-Dickfilm (52) befindet.

11. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ein Metall hoher Austrittsarbeit aufweisenden Metall-Keramik-Schicht (16) eine Gitterelektrode (56) liegt.

12. Solarzelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Gitterelektrode (56) eine Antireflexionsschicht (58) liegt.