DE3328899A1 - Method of producing an electrically conducting front contact for photovoltaic cells - Google Patents
Method of producing an electrically conducting front contact for photovoltaic cellsInfo
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Abstract
Description
Verfahren zum Herstellen von frontseitigem elektrisch leitendem KontaktProcess for producing front-side electrically conductive contact
für photovoltaische Zellen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von frontseitigem elektrisch leitendem vorzugsweise gitterförmigem Kontakt von zumindest zwei Halbleiterschichten aufweisenden photovoltaischen Zellen, sowie nach diesem Verfahren hergestellte Zellen.for photovoltaic cells The invention relates to a method for the production of front-side electrically conductive, preferably grid-shaped Contact of at least two semiconductor layers having photovoltaic cells, as well as cells produced by this process.
Photovoltaische Zellen oder auch Solarzellen genannt zeigen eine diodenartige Struktur und können aus einkristallinen oder amorphen Substanzen aufgebaut sein. Beispielhaft sei in diesem Zusammenhang auf die US-A-40 64 521 oder die DE-A-27 32 933 verwiesen, in denen Dünnschicht-Solarzellen beschrieben werden, die aus amorphem Silizium oder Cadmiumsulfid-Kupfersulfid bestehen. Dü nnschicht-Solarzellen können aus einem Substrat bestehen, auf das ein rückwärtiger metallischer Kontakt aufgebracht wird, auf dem wiederum zumindest eine p-oder eine n-leitende dünne Schicht und auf diese eine n-leitende oder p-leitende zweite Schicht aufgebracht werden. Die oberste Schicht wird sodann erneut mit einem elektrisch leitenden Kontakt versehen, der ein Metallgitter oder eine transparente leitfähige Schicht darstellen kann. Schließlich wird der zweite elektrische Kontakt durch zum Beispiel ein Glas abgedeckt. Solarzellen können sodann verkapselt werden. Dies kann dadurch erfolgen, daß die von dem Substratträger sowie dem Deckglas einzuschließenden Leiter bzw.Photovoltaic cells, also known as solar cells, are diode-like Structure and can be made up of monocrystalline or amorphous substances. Examples in this context are US-A-40 64 521 or DE-A-27 32 933 referenced, in which thin-film solar cells are described, which are made of amorphous Silicon or cadmium sulfide-copper sulfide exist. Thin-film solar cells can consist of a substrate to which a rear metallic contact is applied is, on which in turn at least one p- or an n-conductive thin layer and on this an n-conducting or p-conducting second layer can be applied. The top one Layer is then again provided with an electrically conductive contact, the can represent a metal grid or a transparent conductive layer. In the end the second electrical contact is covered by a glass, for example. Solar cells can then be encapsulated. This can be done in that the conductors or conductors to be enclosed by the substrate carrier and the cover glass
Halbleiter heiß versiegelt und verpreßt werden (siehe zum Beispiel DE-A-27 32 933).Semiconductors are heat sealed and pressed (see for example DE-A-27 32 933).
Um einen hohen Wirkungsgrad einer Solarzelle zu erzielen, ist es unter anderem erforderlich, daß der frontseitige also lichtquellenseitige elektrische Kontakt, der -wie erwähnt- aus transparent-leitfähigen Schichten oder einem engmaschigen metallischen Gitter bestehen kann, eine hohe Strahlungsdurchlässigkeit gewährleistet, daß also die Solarzelle so wenig wie möglich abgeschattet wird. Dabei ist es bekannt, ein metallisches Gitter auf einem Träger aus Glas herzustellen und mittels eines Heißsiegelklebers mit der Solarzelle zu verpressen oder das Gitter durch Aufdampfen eines Metalles im Hochvakuum durch eine geeignete Maske herzustellen. Auch ist es vorgeschlagen worden, daß metallische Gitter mit leitfähigen Pasten mittels des Siebdruckverfahrens aufzubringen. Die nach diesen Verfahren hergestellten Gitter zeigen jedoch Nachteile, die sich in der relativ großen Mindestbreite der Gitterstege, der thermischen Stabilität des Kontaktes bzw. in hohen Herstellungskosten äußern. Grundsätzlich ist es dabei nicht möglich, feine Gitter bei geringem Kostenaufwand zu erstellen.In order to achieve a high efficiency of a solar cell, it is under other required that the front so light source side electrical Contact, which - as mentioned - consists of transparent conductive layers or a close-meshed one metallic grid, ensures a high level of radiation permeability, so that the solar cell is shaded as little as possible. It is known to produce a metallic grid on a support made of glass and by means of a To press heat seal adhesive with the solar cell or the grid by vapor deposition of a metal in a high vacuum through a suitable mask. It is too it has been proposed that metallic grids with conductive pastes by means of the Apply screen printing process. The grids made by this process however, they have disadvantages, which are reflected in the relatively large minimum width of the lattice bars, the thermal stability of the contact or express in high manufacturing costs. In principle, it is not possible to produce fine grids at low cost to create.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine frontseitige Kontaktierung von Solarzellen einfach und kostengünstig herzustellen, wobei gleichzeitig die Verluste in Folge der Abschattung der aktiven Schichten durch den elektrischen Kontakt verringert werden sollen.It is therefore an object of the present invention to provide a front Contacting solar cells easily and inexpensively to produce, while at the same time the losses as a result of the shading of the active layers by the electrical Contact should be reduced.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf die frontseitige, also vordere, lichtquellenseitige Halbleiterschicht eine Freiräume aufweisende Maske nichtleitenden Materials aufgebracht und anschließend elektrisch leitendes Material in die Freiräume eingebracht werden. Dabei weist die Maske vorzugsweise die Negativform eines Gitters auf, um somit dem elektrisch leitenden Material Gitterstruktur zu verleihen. Dabei kann vorzugsweise die Maske im Siebdruckverfahren aufgebracht werden, wodurch sich Abmessungen der Gitter des elektrisch leitenden Kontakts bezüglich der Gitterbreite von 50 - 150 pm und der Gitterhöhe von 10 - 50 Um ergeben können. Das elektrisch leitende Material, das gegebenenfalls aus mehreren Schichten besteht, kann vorzugsweise galvanisch oder elektrophoretisch in die Freiräume eingebracht werden. Die Maske selbst besteht aus einem transparenten Material, das optisch der darüberliegenden Schicht angepaßt und gleichzeitig für eine Verkapselung geeignet ist.The object is achieved according to the invention in that on the front, That is to say, the front semiconductor layer on the light source side has a mask having free spaces applied non-conductive material and then electrically conductive material be brought into the open spaces. The mask preferably has the negative shape one Grid in order to give the electrically conductive material a grid structure. The mask can preferably be applied in the screen printing process, as a result of which dimensions of the grid of the electrically conductive contact with respect to the grid width of 50 - 150 pm and the grating height of 10 - 50 µm. The electric conductive material, which optionally consists of several layers, can preferably be introduced galvanically or electrophoretically into the free spaces. The mask itself consists of a transparent material that is visually the overlying one Layer adapted and at the same time suitable for encapsulation.
Dazu sollte die Maske aus nichtleitendem Material die Eigenschaft zeigen, sich mit der für eine Verkapselung erforderlichen Klebstoffschicht fest zu verbinden.For this purpose, the mask made of non-conductive material should have the property show to adhere to the adhesive layer required for encapsulation connect to.
Durch die erfindungsgemäße Lehre kann ein vorzugsweise eine Gitterstruktur aufweisender frontseitiger, also lichtquellenseitiger elektrischer Kontakt hergestellt werden, durch den im Vergleich mit Zellen, die aufgepreßte Metallgitter als elektrischen Kontakt zeigen, der Wirkungsgrad um 20% erhöht wird, ohne daß ein besonderer herstellungstechnischer Aufwand erforderlich wird.The teaching according to the invention can preferably have a lattice structure having front-side, so light-source-side electrical contact made are, in comparison with cells, the pressed metal grid as electrical Contact show the efficiency is increased by 20% without any special manufacturing technology Effort is required.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Maske nach Einbringen des elektrisch leitenden Materials entfernt werden, um so die Halbleiterschichten anschließend behandeln zu können. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn durch Einwirkung des Elektrolyten bei der galvanischen Abscheidung des Frontkontakts die obere Halbleiterschicht negativ beeinflußt wird, indem die Transporteigenschaften verschlechtert oder erhöhte Oberflächenrekombinationen auftreten.In a further embodiment of the invention, the mask can be used after it has been introduced of the electrically conductive material are removed to form the semiconductor layers to be able to treat afterwards. This is particularly advantageous when through Effect of the electrolyte during the galvanic deposition of the front contact upper semiconductor layer is negatively influenced by the transport properties deteriorated or increased surface recombinations occur.
Durch Regeneration können diese Fehler wieder beseitigt werden.These errors can be eliminated again by regeneration.
Um eine stabile Struktur des frontseitigen elektrischen Kontakts zu gewährleisten, kann dieser aus mehreren dünnen Schichten bestehen, die eine gute Kontaktierung zu der Halbleiterschicht auf der einen und zu einer im Oberteil der Solarzelle vorhandene Verschaltungsstruktur auf der anderen Seite gewähren. Vorzugsweise umfaßt der elektrisch leitende Kontakt eine erste als Kontaktschicht zu bezeichnende Schicht, die vorzugsweise aus galvanisch abgeschiedenem Gold oder Palladium der elektrophoretisch abgeschiedenem Graphit besteht. An diese Kontaktschicht kann sich eine Leitschicht anschließen, die vorzugsweise aus galvanisch abgeschiedenem Nickel besteht. Schließlich kann als dritte Schicht eine Metallschicht aus niedrig schmelzendem Lot aufgebracht sein, um so eine gute elektrische Verbindung mit der Verschaltungsstruktur des Oberteils bei der Verkapselung durch Verpressen der Solarzelle bei erhöhter Temperatur zu gewährleisten.To ensure a stable structure of the front electrical contact ensure this can consist of several thin layers that make a good Contact to the semiconductor layer on the one hand and to one The interconnection structure present in the upper part of the solar cell on the other side grant. The electrically conductive contact preferably comprises a first contact layer Layer to be designated, which is preferably made of gold or electrodeposited Palladium consists of the electrophoretically deposited graphite. To this contact layer can be followed by a conductive layer, which is preferably made of electrodeposited Nickel is made. Finally, a metal layer from low can be used as the third layer Melting solder must be applied so as to have a good electrical connection with the Interconnection structure of the upper part during the encapsulation by pressing the solar cell to ensure at elevated temperature.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels.Further details, advantages and features of the invention result from the following description of a preferred one shown in the drawing Embodiment.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, zur Veranschaulichung voneinander getrenntes Unter- und Oberteil aufweisenden Solarzelle und Fig. 2 eine Seitenansicht eines aus mehreren Zellen bestehenden Solarzellenmoduls.The figures show: FIG. 1 a schematic representation of an according to the invention Process produced, for illustration purposes separated from each other under and Solar cell having upper part and FIG. 2 shows a side view of one of several Cells existing solar cell module.
In Fig. 1 ist rein schematisch und vergrößert eine Solarzelle 10 dargestellt, die aus einem Unterteil 12 und einem Oberteil 14 besteht, die in einem anschließenden Arbeitsgang zu einer in sich gekapselten Zelle zusammengefügt werden können.In Fig. 1, a solar cell 10 is shown purely schematically and enlarged, which consists of a lower part 12 and an upper part 14, which in a subsequent Operation can be combined to form an encapsulated cell.
Das Unterteil 12 umfaßt eine Grundplatte 16, die vorzugsweise aus einem Substratglas besteht. Auf dieses Substratglas 16 wird ein erster elektrisch leitender Kontakt 18 aufgebracht, der zum Beispiel aus einer Silberschicht bestehen kann, die durch Aufdampfen auf das Substratglas 16 aufgetragen wird. Dabei kann selbstverständlich zwischen dem Substratglas 16 und der Silberschicht 18 eine Haftvermittlungsschicht angeordnet sein.The lower part 12 comprises a base plate 16, which is preferably made of consists of a substrate glass. On this substrate glass 16 is a first electric applied conductive contact 18, which consist for example of a silver layer can, which is applied to the substrate glass 16 by vapor deposition. Here can of course, an adhesion promoting layer between the substrate glass 16 and the silver layer 18 be arranged.
Im Falle, daß es sich bei der Solarzelle 10 um eine Cadmiumsulfid-Kupfersulfid-Solarzelle handelt, wird auf den elektrischen Leiter 18 eine Schicht 20 aus Cadmiumsulfid der Stärke von ca. 30 aufgedampft. Auf die erste Halbleiterschicht 20, die gegebenenfalls zur Verringerung von Reflexionen und zum Herausätzen von Korngrenzen mit Hilfe einer wässrigen Salzsäure aufgerauht werden kann, wird eine Kupfersulfidschicht 22 aufgetragen, was durch eine chemische Reaktion zum Beispiel durch Eintauchen in eine einwertige Kupfer-Ionenlösung erfolgen kann. Diese Kupfersulfidschicht weist dann eine Größe von ungefähr 0,2 tim Dicke auf. Auf die obere (frontseitige) Halbleiterschicht 22 wird nun erfindungsgemäß eine Maske nichtleitenden Materials in Form einer Schicht 24 aufgetragen.In the event that the solar cell 10 is a cadmium sulfide-copper sulfide solar cell acts, a layer 20 of cadmium sulfide is on the electrical conductor 18 Thickness of about 30 evaporated. On the first semiconductor layer 20, which may be to reduce reflections and to etch out grain boundaries with the help of a aqueous hydrochloric acid can be roughened, a copper sulfide layer 22 is applied, what by a chemical reaction for example by immersion in a monovalent Copper ion solution can be done. This copper sulfide layer then has a size of about 0.2 tim thick. On the upper (front) semiconductor layer 22 is now according to the invention a mask of non-conductive material in the form of a layer 24 applied.
Diese Markierungsschicht 24 weist vorzugsweise die Negativform eines Gitters auf, jedoch sind auch andere Formen möglich, wobei ausschlaggebend ist, daß die Maskierung Freiräume 26 aufweist, in die dann erfindungsgemäß leitfähiges Material 28 eingebracht werden kann. Dieses leitfähige Material 28 kann dabei aus mehreren Schicht bestehen. Im Ausführungsbeispiel besteht das leitfähige Material aus den Schichten 30, 32 und 34. Die Schicht 30, die auch als Kontaktschicht bezeichnet werden kann, wird vorzugsweise galvanisch oder elektrophoretisch in die Zwischenräume 28 und somit auf die Halbleiterschicht 22 aufgetragen. Dabei dient die Kontaktschicht 30 zur Herstellung eines elektrisch gut leitenden Kontakts zur Halbleiterschicht 22. Die Kontaktschicht 30 kann dabei vorzugsweise aus Gold oder Palladium bestehen. Alternativ dazu kann auch elektrophoretisch abgeschiedenes Graphit gewählt werden. Auf die Kontaktschicht 30 ist im Ausführungsbeispiel sodann eine Leitschicht 32 vorzugsweise in Form von galvanisch abgeschiedenem Nickel eingebracht, um eine Permeationsbarriere zu erzeugen. Schließlich ist als äußere Schicht 30 vorzugsweise galvanisch eine Lotschicht aufgebracht, um über diese eine sichere elektrisch leitende Verbindung mit einer Leiterbahn 28 herzustellen, die im Oberteil 14 der Solarzelle 10 verläuft. Diese Leiterbahn 28 dient unter anderem zur Verschaltung von Einzelzellen zu einem Solarzellenmodul, wie es in Fig. 2 beispielhaft dargestellt ist.This marking layer 24 preferably has the negative shape of a Grid, but other shapes are also possible, whereby the decisive factor is that the masking has free spaces 26 into which then, according to the invention, conductive Material 28 can be introduced. This conductive material 28 can be made of consist of several layers. In the exemplary embodiment, there is the conductive material from layers 30, 32 and 34. Layer 30, also known as the contact layer is preferably galvanically or electrophoretically into the spaces 28 and thus applied to the semiconductor layer 22. The contact layer is used here 30 for producing a good electrically conductive contact to the semiconductor layer 22. The contact layer 30 can preferably consist of gold or palladium. Alternatively, electrophoretically deposited graphite can also be selected. In the exemplary embodiment, a conductive layer 32 is then on the contact layer 30 preferably introduced in the form of electrodeposited nickel to a Permeation barrier to create. Finally, the outer layer 30 is preferably a galvanic one Solder layer applied to create a secure, electrically conductive connection with a conductor track 28 which runs in the upper part 14 of the solar cell 10. This conductor track 28 is used, among other things, to interconnect individual cells into one Solar cell module, as shown by way of example in FIG. 2.
Die Maske 24 besteht in weiterer Ausgestaltung der Erfindung aus transparentem Material und ist optisch dem Oberteil 14 angepaßt, daß sich im wesentlichen aus einem Deckglas 38 und einer Klebstoffschicht 40 und außerdem aus der erwähnten Leiterbahn 36 zusammensetzt. Die Maske 24, die zum Beispiel im Siebdruckverfahren aufgetragen werden kann, kann aus einem Material bestehen, der der Klebestoffschicht 40 entspricht, der vorzugsweise aus einem Heißsiegelkleber besteht. Bestehen nämlich die Maske 24 und die Klebstoffschicht 40 aus gleichem Material, so ergibt sich der Vorteil, daß bei Heißversiegeln und Verpressen des Ober- und Unterteils 14 bzw. 12 ein einwandfreier Aufbau der Solarzelle gegeben ist.In a further embodiment of the invention, the mask 24 is made of transparent material Material and is optically adapted to the upper part 14 that consists essentially of a cover glass 38 and an adhesive layer 40 and also from the mentioned conductor track 36 composed. The mask 24, which is applied, for example, by screen printing can be made of a material that corresponds to the adhesive layer 40, which preferably consists of a heat seal adhesive. Namely, pass the mask 24 and the adhesive layer 40 made of the same material, there is the advantage that when heat-sealing and pressing the upper and lower parts 14 and 12, a perfect Structure of the solar cell is given.
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag, daß der elektrisch leitende Kontakt 28 erst dann auf die zweite Halbleiterschicht 22 aufgebracht wird, wenn eine aus nichtleitendem Material bestehende Maske, die die Negativform eines Gitters haben sollte, aufgetragen ist, ergibt sich der Vorteil, daß die Gitterstege überaus schmal gewählt werden können. So sind Stegbreiten von 50 - 150 tim Dicke möglich, wobei die Schichtdicke der Maske 24 10 - 50 çum betragen kann. Demzufolge erfolgt eine im Vergleich zu den bekannten Zellen nur geringe Abschattung des aktiven Bereichs der Solarzelle, so daß sich deren Wirkungsgrad erhöht.By the proposal according to the invention that the electrically conductive Contact 28 is only applied to second semiconductor layer 22 when a mask made of non-conductive material that has the negative shape of a grid should have, is applied, there is the advantage that the lattice bars exceedingly can be chosen narrow. Bar widths of 50 - 150 tim thick are possible, whereby the layer thickness of the mask 24 can be 10-50 μm. As a result, it takes place compared to the known cells only slight shadowing of the active area the solar cell, so that its efficiency increases.
Ist der erfindungsgemäße Aufbau der Maske 24 und des in diesen eingebrachten elektrischen Kontakts 28 am Beispiel einer Cadmium- sulfid-Kupfersulfid-Solarzelle 10 beschrieben, so kann selbstverständlich auch jede andere Solarzelle entsprechend ausgebildet werden.Is the structure according to the invention of the mask 24 and that introduced into it electrical contact 28 using the example of a cadmium sulfide copper sulfide solar cell 10, any other solar cell can of course also be used accordingly be formed.
In Fig. 2 ist in Seitenansicht ein Solarzellenmodul 42 dargestellt, das eine gemeinsame Grundplatte 44 aufweist, auf die ein erster elektrischer Kontakt 46 sowie Halbleiterschichten 48 und 50 aufgetragen sind, um anschließend auf die Schicht 50 einen elektrischen Kontakt 52 in einer Art aufgebracht zu haben, wie er im Zusammenhang mit der Maske 24 und dem elektrisch leitenden Gitter 28 nach Fig. 1 beschrieben worden ist. Die Verschaltung der einzelnen Solarzellen die im vorliegenden Beispiel in Reihe geschaltet sind, erfolgt dann durch eine Verbindung zwischen in dem Oberteil 54 des Solarzellenmoduls 42 verlaufenden Leiterbahnen 56 mit den im Unterteil 58 vorhandenen ersten elektrischen Kontakten 46 über geeignete Leiter 60 in Form von zum Beispiel niedrig schmelzendem Lot oder einem leitfähigen Kleber.In Fig. 2, a solar cell module 42 is shown in side view, which has a common base plate 44 on which a first electrical contact 46 and semiconductor layers 48 and 50 are applied to then on the Layer 50 to have an electrical contact 52 applied in a manner such as he in connection with the mask 24 and the electrically conductive grid 28 after Fig. 1 has been described. The interconnection of the individual solar cells in the This example is connected in series, then takes place through a connection between conductor tracks 56 running in the upper part 54 of the solar cell module 42 with the first electrical contacts 46 present in the lower part 58 via suitable ones Conductor 60 in the form of, for example, low-melting solder or a conductive one Glue.
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| EP0274890A1 (en) * | 1987-01-06 | 1988-07-20 | The Standard Oil Company | Stable ohmic contacts to thin films of p-type tellurium-containing II-VI semiconductors |
| EP0415440A2 (en) * | 1989-08-31 | 1991-03-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for measuring light output from semiconductor light emitting element |
| US5194402A (en) * | 1987-08-14 | 1993-03-16 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Method of producing microsensors with integrated signal processing |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3635770A1 (en) * | 1986-10-21 | 1988-04-28 | Siemens Ag | Method of making isolating trenches in layers composed of transparent conductive metal oxides such as those used for front electrodes in the series interconnection of thin-film solar cells in modules |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2334164A1 (en) * | 1972-07-28 | 1974-02-07 | Telecommunications Sa | SOLAR BATTERY ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING IT |
| DE2722045A1 (en) * | 1976-05-17 | 1977-12-08 | Ici Ltd | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF THIN SEMICONDUCTOR LAYERS AND LAMINATES, AND OF SOLAR CELLS AND LAMINATES, LAMINATES AND COMPONENTS, IN PARTICULAR SOLAR CELLS |
| DE2732933A1 (en) * | 1977-07-21 | 1979-02-08 | Bloss Werner H Prof Dr Ing | METHOD FOR MANUFACTURING SOLAR CELLS |
| DE3001124A1 (en) * | 1979-01-16 | 1980-07-24 | Solarex Corp | PHOTOCELL AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION |
| DE3011285A1 (en) * | 1979-03-28 | 1981-02-12 | Solarex Corp | SILICON PHOTOCELL AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION |
| DE3202484A1 (en) * | 1982-01-27 | 1983-08-04 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | METALIZED SEMICONDUCTORS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION |
-
1983
- 1983-08-10 DE DE19833328899 patent/DE3328899C2/en not_active Expired
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2334164A1 (en) * | 1972-07-28 | 1974-02-07 | Telecommunications Sa | SOLAR BATTERY ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING IT |
| DE2722045A1 (en) * | 1976-05-17 | 1977-12-08 | Ici Ltd | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF THIN SEMICONDUCTOR LAYERS AND LAMINATES, AND OF SOLAR CELLS AND LAMINATES, LAMINATES AND COMPONENTS, IN PARTICULAR SOLAR CELLS |
| DE2732933A1 (en) * | 1977-07-21 | 1979-02-08 | Bloss Werner H Prof Dr Ing | METHOD FOR MANUFACTURING SOLAR CELLS |
| DE3001124A1 (en) * | 1979-01-16 | 1980-07-24 | Solarex Corp | PHOTOCELL AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION |
| DE3011285A1 (en) * | 1979-03-28 | 1981-02-12 | Solarex Corp | SILICON PHOTOCELL AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION |
| DE3202484A1 (en) * | 1982-01-27 | 1983-08-04 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | METALIZED SEMICONDUCTORS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Conf.Rec. 15 th IEEE Photovolt.Spec.Conf., 12.-15.5.81, Kissimmee, Florida, IEEE, New York, 1981, S. 506-511 * |
| Japanese J. Appl. Phys., Vol. 22, No. 2, 1983, S. 269-271 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0274890A1 (en) * | 1987-01-06 | 1988-07-20 | The Standard Oil Company | Stable ohmic contacts to thin films of p-type tellurium-containing II-VI semiconductors |
| AU598333B2 (en) * | 1987-01-06 | 1990-06-21 | Standard Oil Company, The | Stable ohmic contacts to thin films of p-type tellurium-containing ii-vi semiconductors |
| US5194402A (en) * | 1987-08-14 | 1993-03-16 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Method of producing microsensors with integrated signal processing |
| EP0415440A2 (en) * | 1989-08-31 | 1991-03-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for measuring light output from semiconductor light emitting element |
| EP0415440A3 (en) * | 1989-08-31 | 1991-09-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for measuring light output from semiconductor light emitting element |
| EP2234166A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-29 | KIOTO Photovoltaics GmbH | Method for manufacturing solar cell and solar cell |
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