DE3305030C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft eine Solarzellenanordnung, umfassend drei kaskadenartig übereinander angeordnete Zellen, deren Halbleiterschichten jeweils amorphes Silizium enthalten und die jeweils eine n-i-p-Struktur aufweisen. Amorphes Silizium wird nachfolgend mit der Formel a-Si : H wiedergegeben.
Aus der DE 30 15 362 A1 ist ein Solarzellenaufbau bekannt, bei welchem zwei durch einen Tunnelübergang verbundene Zellen aus a-Si : H pro Solarzellenanordnung vorgesehen sind. In dieser Druckschrift ist auch vorgeschlagen, zwei bis fünf Zellen übereinanderzuschichten, die jeweils durch einen pn-Übergang verbunden sein können und die von der Lichteinfallseite her gesehen einen abnehmenden Energiebandabstand aufweisen. Der Energiebandabstand wird dabei durch Einstellen der Wasserstoffkonzentration des a-Si : H variiert. Bei dem bekannten Zellenaufbau ist die zum Substrat weisende, unten liegende Schicht einer jeden Zelle n-dotiert und die oben liegende Schicht p-dotiert. Die spektrale Empfindlichkeit dieser Solarzellenanordnung schwankt innerhalb eines weiten Wellenlängenbereiches.
Aus R. van Overstraeten und W. Palz (Hrgb.), 2nd E. C. Photovoltaic Solar Energy Conference, Proceedings of the International Conference, Berlin (West) vom 23. bis 27. 4. 1979, Seiten 287 bis 294, ist es bekannt, für eine Solarzellenanordnung mit drei kaskadenartig übereinander angeordneten Zellen amorphes Si1-xGex zu verwenden und durch entsprechende Wahl der Größe x die Energielücke einzustellen. Damit werden zwar gute Umwandlungswirkungsgrade (15-21%) erreicht, es werden jedoch keine n-i-p-Strukturen verwendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Solarzellenanordnung mit kaskadenförmig übereinander angeordneten Zellen zu schaffen, welche insbesondere hinsichtlich ihrer spektralen Empfindlichkeit verbessert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Solarzellenanordnung weist den Vorteil auf, daß auf Grund der n-i-p-Struktur der Zellen mit einer oben liegenden n-Schicht und daher mit einer unten liegenden p-Schicht die dazwischenliegende i-Schicht im Herstellungsverfahren eine p-Dotierung erhält, welche die Eigenschaften, insbesondere die spektrale Empfindlichkeit, günstig beeinflußt.
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigt
Fig. 1 ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit des Absorptionsvermögens und des Lichtsammelwirkungsgrades von der Wellenlänge des Lichtes bei einer amorphen Solarzelle,
Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit des Lichtsammelwirkungsgrades von der Wellenlänge des Lichtes bei n-i-p-Zellen mit i-Schichten unterschiedlichen Bandabstandes,
Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit des Kurzschlußstromes Jsc und des Füllfaktors FF vom Ge-Gehalt einer a-Si : H-Schicht bei einer einzelnen n-i-p-Zelle auf einem Substrat mit der n-Schicht für den Lichtempfang,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Solarzellenanordnung,
Fig. 5 ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit des Ausgangsstromes J von der Schichtstärke einer oberen n-i-p-Zelle und
Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung der Änderung des Absorptionskoeffizienten einer a-Si : H-Schicht in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Lichtes.
Der Umwandlungsgrad η einer Solarzelle ist abhängig vom Produkt aus Füllfaktor FF, Kurzschlußstromdichte Jsc und Leerlaufspannung V0c der Zelle sowie von der Intensität Pin der auftreffenden Strahlung. Der Wirkungsgrad η läßt sich durch folgende Formel wiedergeben:
η = V0c · Jsc · FF/Pin .
Es ist bekannt, daß der Bandabstand (Eg) des Materials die Leerlaufspannung V0c in starkem Maße beeinflußt. In einer amorphen Schicht mit einer niedrigen Dichte lokaler Zustände in der Energielücke und einem in der Mitte des verbotenen Bandes angeordneten Fermi-Niveau EF ist die ideale Leerlaufspannung proportional zum Bandabstand (Eg).
Andererseits sind die Kurzschlußstromdichte Jsc und der Füllfaktor FF wichtige Faktoren, um ein Material mit niedrigem Bandabstand wirkungsvoll mit der Leerlaufspannung V0c verwenden zu können.
In Fig. 1 stellt die Kurve A den Lichtsammelwirkungsgrad für eine amorphe Solarzelle dar, bei welcher das einfallende Licht auf eine p-Schicht auftrifft, während die Kurve B den Lichtsammelwirkungsgrad für den Fall darstellt, daß das Licht auf eine n-Schicht auftrifft. (Dabei stellt der Lichtsammelwirkungsgrad den Wirkungsgrad dar, mit dem durch einfallendes Licht erzeugte Ladungsträger gesammelt werden.)
Ferner zeigt in Fig. 1 die Kurve C des Lichtabsorptionsvermögen einer amorphen Solarzelle. Dabei entspricht das Lichtabsorptionsvermögen folgender Beziehung:
Normierte Lichtabsorptionsmenge ist gleich [einfallende Lichtmenge minus [Transmissionslichtmenge plus Reflexionslichtmenge)] geteilt durch einfallende Lichtmenge.
Näherungsweise kann dieser Sachverhalt durch die in Fig. 1 angegebene Beziehung 1-(T+R) wiedergegeben werden, wobei T den Lichtdurchlaßfaktor und R den Lichtreflexionsfaktor der Zelle darstellen. Beide Faktoren sind jeweils eine Funktion der Lichtwellenlänge.
Die gesamte Diffusionslänge Lp der Löcher ist im Vergleich zur Elektronendiffusionslänge Ln in herkömmlichen amorphen Materialien bemerkenswert kurz, so daß der Fotospannungsstrom durch die Löcherbewegung gesteuert wird und die Spektralempfindlichkeit durch eine Driftwahrscheinlichkeit des Loches in einen Grenzbereich zwischen der p-Schicht und der i-Schicht bestimmt ist.
Wenn Licht auf die p-Schicht auftrifft, steigt der Sammlungswirkungsgrad für kurzwelliges Licht, und die Driftwahrscheinlichkeit der Löcher, welche durch langwelliges Licht nahe der Grenzzone von n-Schicht und i- Schicht erzeugt werden, sinkt. Wenn Licht durch die n-Schicht absorbiert wird, fällt der Sammelwirkungsgrad für kurzwelliges Licht ab, doch steigt der Sammelwirkungsgrad für langwelliges Licht an. Es ist von Vorteil, die n-Schicht als lichtauffangende Fläche zu wählen. Das Absinken der Wirkung der i-Schicht in der Zelle hat einen Einfluß auf Jsc und FF.
In einer Solarzelle mit lichtauffangender n-Schicht (nachfolgend als n-i-p-Zelle bezeichnet) ist die Einfang-Wahrscheinlichkeit der durch kurzwelliges Licht angeregten Träger an der Grenze zwischen p-Schicht und i-Schicht auf Grund der Driftfeldintensität in der i-Schicht merkbar verändert, so daß die i-Schicht einen Einfluß auf die Eigenschaften der Solarzelle hat. In amorphen Materialien mit verschiedenen Bandabständen ist der Sammelwirkungsgrad für kurzwelliges Licht verringert, wenn die Energien Eg klein sind.
Fig. 2 zeigt die Abhängigkeit des Lichtsammelwirkungsgrades in n-i-p-Anordnungen mit i- Schichten verschiedener Bandabstände von der Wellenlänge. Entsprechend der Abnahme von Eg sinkt der Lichtsammelwirkungsgrad. Der Umwandlungswirkungsgrad η der Solarzelle steigt mit Zunahme von Eg. Die herkömmliche a-Si : H-Schicht hat den besten Bandabstand von etwa 1,85 bis 2,0 eV. Die µ.c a-Si : H-Materialien haben einen Umwandlungswirkungsgrad, der geringer als der der a-Si : H-Schichten ist. Solche Materialien entsprechen mikrokristallinem Silizium (µ.c a-Si : H), in welchem die Kristallphase und die amorphe Phase gemischt vorkommen.
Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit von Jsc und FF in einer n-i-p-Anordnung mit a-Si : H-Schicht, welche Ge enthält, vom Ge-Gehalt. Es ist schwierig, den Umwandlungswirkungsgrad einer Zelle mit n-i-p- oder p-i-n-Struktur bei einem Material mit geringem Bandabstand zu verbessern. Der Sammelwirkungsgrad im langwelligen Bereich in der n-i-p-Zelle wird durch die Erfindung verbessert. Der Mehrschichtaufbau erhöht den Sammelwirkungsgrad.
Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Solarzellenanordnung mit drei kaskadenförmig übereinander angeordneten n-i-p-Zellen, wovon eine n-i-p-Zelle mit a-Si : H-Schicht einen geringen Bandabstand und eine n-i-p-Zelle einen großen Bandabstand aufweist. Im einzelnen umfaßt die Solarzellenanordnung: ein leitfähiges Substrat 1, eine amorphe p-Siliziumschicht 2, eine eigenleitende (nicht dotierte) amorphe Silizium-Germanium-Schicht (a-SiGe : H) 3, eine amorphe n-Silizium-Schicht (a-Si : H) 4, eine amorphe p-Silizium-Schicht (a-Si : H) 5, eine eigenleitende amorphe Siliziumschicht (a-Si : H) 6, eine amorphe n-Silizium-Schicht (a-Si : H) 7, eine amorphe p-Silizium-(a-Si : H)-Schicht 12, eine eigenleitende amorphe Silizium-(a-Si : H)-Schicht 13, und eine amorphe n-Silizium-(a-Si : H)-Schicht 14 und eine transparente Elektrode 8.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Solarzellenanordnung ist auf folgende Einzelheiten zu achten: Im p-n-Übergang, der zwei Zellen miteinander verbindet, müssen die angeregten Elektronen in der unteren Zelle mit der Schicht geringen Bandabstandes und die angeregten Elektronen in der oberen Zelle mit der Schicht hohen Bandabstandes vollständig rekombiniert werden. Eine Photospannungskraft im p-n-Übergangsbereich erzeugt eine Rückwärtsspannung, so daß das Auftreten der Photospannungskraft, wenn Licht auf die Solarzellenanordnung aufgestrahlt wird, verhindert werden muß. Die Erzeugung eines ausreichenden Diffusionspotentials wird für die i-Schicht der beiden Zellen benötigt, und es wird eine Absenkung der Lichtabsorptionsmenge im p-n-Übergangsbereich benötigt, so daß es schwierig ist, die Materialien und Stärken der dotierten Schicht auszuwählen. Der p-n-Übergang wird durch Dotieren der a-Si : H-Schichten mit B- und P-Dotierungsstoff gebildet. Die Störstellen werden in die a-Si : H-Schichten in Gestalt von B₂H₆- und PH₃-Gasen hineindotiert, wenn diese Schichten durch Glimmentladung gebildet werden. Wenn Gas/Mol-Verhältnisse von B₂H₆/B₂H₆ oder SiH₄ oder PH₃/PH₃+SiH₄ von mehr als 0,1 vorliegen, sind die obigen Forderungen praktisch erfüllt. Die Verwendung einer dotierten Schicht von p-µ.c a-Si : H oder n-µ.c a-Si : H, die also feine Kristallpartikel enthält und geringe Absorptionsfähigkeit für sichtbares Licht hat, oder der Einsatz einer kohlenstoffdotierten a-Si : H-Schicht mit großem Bandabstand verringert die Lichtabsorptionsmenge im p-n- Übergangsbereich. Um ein ausreichendes Diffusionspotential zu erzeugen und die Lichtabsorption herabzusetzen, beträgt die Stärke der dotierten Schicht etwa 5 bis 20 nm.
Fig. 5 zeigt die Charakteristik des Ausgangsstroms in Abhängigkeit von der i-Schichtstärke der oberen n-i-p-Zelle, wobei Eg₁, Eg₂ und Eg₃ der Bandabstand der i- Schicht der unteren n-i-p-Zelle ist und Eg₁<Eg₂<Eg₃ gilt. Der Ausnutzungswirkungsgrad für langwelliges Licht steigt mit kleiner werdendem Bandabstand Eg, und es steigt auch der Ausgangsstrom (J) mit abnehmendem Bandabstand Eg. Wenn ein Abfall der Qualität der a-Si : H- Schicht vernachlässigt werden kann, steigt der Umwandlungswirkungsgrad der Anordnung, wenn als i-Schicht der unteren n-i-p-Zelle eine Schicht mit geringem Bandabstand verwendet wird. Die Verringerung des Bandabstandes Eg führt zu einer Abnahme der Leerlaufspannung (V0c) und des Füllfaktors (FF). Die in der Anordnung als Schicht mit niedrigem Bandabstand verwendete a-SiGe : H-Schicht besitzt einen geeigneten Eg-Wert, der abhängig vom Ge-Gehalt ausgewählt werden kann.
Mit der Erfindung lassen sich auf einfache Weise die elektrischen Eigenschaften der Solarzelle verbessern. In der erfindungsgemäßen Solarzellenanordnung, die den maximalen Ausgangsstrom hervorbringt, ist jedoch die geeignete Stärke der i-Schicht der a-Si : H- n-i-p-Zelle geringer als die am besten geeignete Stärke der i-Schicht der n-i-p-Solarzelle mit gewöhnlichem Aufbau. Die i-Schichtstärke bei einer gewöhnlichen Solarzelle beträgt 0,4 bis 1,0 µm. Wegen der geringen Dicke der i-Schicht ist die EMK der Anordnung geringer.
Fig. 6 zeigt den Absorptionskoeffizienten α der a-Si : H- Schicht in Abhängigkeit von der Wellenlänge. Die Menge des die a-Si : H-Schicht durchdringenden Lichtes läßt sich mit exp (-at) im Wellenlängenbereich mit einem großen Absorptionskoeffizienten bezeichnen, wobei t die Stärke der a- Si : H-Schicht ist. Die Lichtdurchlaßfähigkeit für langwelliges Licht hängt nicht erheblich von der Stärke der a-Si : H- Schicht ab.
Die Dreischichten-n-i-p-Zellenstruktur besitzt folgende Vorteile:
  • 1. Die a-Si : H-Einzelstruktur-n-i-p-Zelle mit Empfindlichkeit für kurzwelliges Licht besitzt eine hohe Empfindlichkeit für die auftreffende Strahlung.
  • 2. Langwellenempfindlichkeit der a-Si : H-n-i-p-Zelle wird nicht benötigt, so daß eine a-Si : H-Schicht mit geringem Ge-Gehalt und hoher Leerlaufspannung V0c verwendet werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzellenanordnung hat folgende Abmessungen, Materialien und Zusamensetzung: Der Ge-Gehalt x der a-Si1-x : Gex : H-Schicht liegt zwischen 0,2 und 0,7. Die i-Schichtstärke der a-SiGe : H-n-i-p-Zelle beträgt 200 bis 1000 nm.Die i-Schichtstärke der a-Si : H-n-i-p-Zelle hat eine Stärke t₃ von 200 bis 600 nm. Eg ist 1,85 bis 2,0 eV. Die i-Schichtstärke der a-Si : H-n-i-p-Zelle mit der Stärke t₁ ist 40 bis 100 nm und Eg ist 1,85 bis 2,0 eV.

Claims (4)

1. Solarzellenanordnung, umfassend drei kaskadenartig übereinander angeordnete Zellen, deren Halbleiterschichten jeweils amorphes Silizium enthalten und die jeweils eine n-i-p-Struktur aufweisen, wobei folgender Schichtaufbau vorgesehen ist:
  • - ein leitfähiges Substrat (1),
  • - eine erste p-Halbleiterschicht (2), die auf dem leitfähigen Substrat (1) angeordnet ist,
  • - eine zweite eigenleitende Halbleiterschicht (3), die auf der ersten p-Halbleiterschicht (2) angeordnet ist,
  • - eine dritte n-Halbleiterschicht (4), die auf der zweiten eigenleitenden Halbleiterschicht (3) angeordnet ist,
  • - eine vierte p-Halbleiterschicht (5), die auf der dritten n-Halbleiterschicht (4) angeordnet ist und mit dieser einen p-n-Tunnelübergang bildet,
  • - eine fünfte eigenleitende Halbleiterschicht (6), die auf der vierten p-Halbleiterschicht (5) angeordnet ist,
  • - eine sechste n-Halbleiterschicht (7), die auf der fünften eigenleitenden Halbleiterschicht (6) angeordnet ist,
  • - eine siebte p-Halbleiterschicht (12), die auf der sechsten n-Halbleiterschicht (7) angeordnet ist,
  • - eine achte eigenleitende Halbleiterschicht (13), die auf der siebten p-Halbleiterschicht (12) angeordnet ist,
  • - eine neunte n-Halbleiterschicht (14), die auf der achten eigenleitenden Halbleiterschicht (13) angeordnet ist, und
  • - eine transparente, lichtempfangende Elektrode (8), die auf der neunten n-Halbleiterschicht (14) angeordnet ist,
wobei die eigenleitende Halbleiterschicht (3) der von der lichtempfangenden Elektrode (8) abgewandten, untersten Zelle (2, 3, 4) einen Zusatz von Germanium enthält und einen niedrigeren Energiebandabstand aufweist als die eigenleitenden Halbleiterschichten (6, 13) der darüberliegenden Zellen (5, 6, 7; 12, 13, 14).
2. Solarzellenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eigenleitende Halbleiterschicht (3) der unteren Zelle (2, 3, 4) nach der Formel a-Si1-xGex : H zusammengesetzt ist, wobei der Wert für x etwa zwischen 0,2 und 0,7 liegt.
3. Solarzellenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke der Germanium enthaltenden Schicht 200 nm bis 1000 nm beträgt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010053382A1 (de) * 2010-12-03 2012-06-06 Forschungszentrum Jülich GmbH Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle und eine Solarzelle

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2545275B1 (fr) * 1983-04-27 1987-03-06 Rca Corp Photodetecteur tandem
JPH0632634B2 (ja) * 1983-10-27 1994-05-02 三菱レイヨン株式会社 光学活性カルボン酸エステルの製造法
JPS60240168A (ja) * 1984-05-15 1985-11-29 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 光電変換装置の作製方法
JPS60240167A (ja) * 1984-05-15 1985-11-29 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 光電変換装置
JPS60240169A (ja) * 1984-05-15 1985-11-29 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 光電変換装置の作製方法
US4609771A (en) * 1984-11-02 1986-09-02 Sovonics Solar Systems Tandem junction solar cell devices incorporating improved microcrystalline p-doped semiconductor alloy material
US4686323A (en) * 1986-06-30 1987-08-11 The Standard Oil Company Multiple cell, two terminal photovoltaic device employing conductively adhered cells
EP0299414B1 (de) * 1987-07-13 1992-12-02 Oki Electric Industry Company, Limited Chipkarte mit Solarzellenbatterie
JPH0693519B2 (ja) * 1987-09-17 1994-11-16 株式会社富士電機総合研究所 非晶質光電変換装置
JP2717583B2 (ja) * 1988-11-04 1998-02-18 キヤノン株式会社 積層型光起電力素子
US5246506A (en) * 1991-07-16 1993-09-21 Solarex Corporation Multijunction photovoltaic device and fabrication method
US6166318A (en) 1998-03-03 2000-12-26 Interface Studies, Inc. Single absorber layer radiated energy conversion device
US6657378B2 (en) * 2001-09-06 2003-12-02 The Trustees Of Princeton University Organic photovoltaic devices
US20070272297A1 (en) * 2006-05-24 2007-11-29 Sergei Krivoshlykov Disordered silicon nanocomposites for photovoltaics, solar cells and light emitting devices
TWI395337B (zh) * 2009-07-21 2013-05-01 Nexpower Technology Corp Solar cell structure

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3015362A1 (de) * 1979-08-28 1981-03-19 RCA Corp., 10020 New York, N.Y. Solarbatterie
US4271328A (en) * 1979-03-20 1981-06-02 Yoshihiro Hamakawa Photovoltaic device
JPS5688377A (en) * 1979-12-19 1981-07-17 Mitsubishi Electric Corp Solar battery and manufacture thereof
JPS5694674A (en) * 1979-12-27 1981-07-31 Nec Corp Thin-film solar cell
DE3135353A1 (de) * 1980-09-09 1982-07-08 Energy Conversion Devices Inc Fotoempfindliche amorphe mehrfachzellen-anordnung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4377723A (en) * 1980-05-02 1983-03-22 The University Of Delaware High efficiency thin-film multiple-gap photovoltaic device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4271328A (en) * 1979-03-20 1981-06-02 Yoshihiro Hamakawa Photovoltaic device
DE3015362A1 (de) * 1979-08-28 1981-03-19 RCA Corp., 10020 New York, N.Y. Solarbatterie
JPS5688377A (en) * 1979-12-19 1981-07-17 Mitsubishi Electric Corp Solar battery and manufacture thereof
JPS5694674A (en) * 1979-12-27 1981-07-31 Nec Corp Thin-film solar cell
DE3135353A1 (de) * 1980-09-09 1982-07-08 Energy Conversion Devices Inc Fotoempfindliche amorphe mehrfachzellen-anordnung

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FR-Z.: Revue de Physique AppliquEe, Bd. 13, 1978, S. 629-632 *
GB-Z.: Solar Energy, Bd. 22/1979, S. 383-388 *
Proceedings of the 2nd E.C. Photovoltaic Solar Energy Conf., 23.-26. April 1979, Berlin (West), S.287-294 *
US-Buch *
US-Z: Applied Physics Letters, Bd.35, No.2, 15. Juli 1979, S.187-189 *
US-Z: Japanese Journal of Applied Physics, Vol.20, No.6, 1981, S.L437-L438 *
US-Z: The Conf. Record of the 15th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, 12.-15 Mai 1981, Kissimmee, Florida, S.912-916 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010053382A1 (de) * 2010-12-03 2012-06-06 Forschungszentrum Jülich GmbH Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle und eine Solarzelle
EP2647054A2 (de) * 2010-12-03 2013-10-09 Forschungszentrum Jülich Gmbh Verfahren zur herstellung einer solarzelle und eine solarzelle

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