DE3347213A1 - Solarzelle - Google Patents

Solarzelle

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DE3347213A1
DE3347213A1 DE19833347213 DE3347213A DE3347213A1 DE 3347213 A1 DE3347213 A1 DE 3347213A1 DE 19833347213 DE19833347213 DE 19833347213 DE 3347213 A DE3347213 A DE 3347213A DE 3347213 A1 DE3347213 A1 DE 3347213A1
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Yoshiyuki Numazu Shizuoka Kageyama
Shoji Gifu Nitta
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Ricoh Co Ltd
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Description

  • Anwaltsakte: 33 211
  • Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Solarzelle oder eine Sonnenbatterie, um Strahlungsenergie, wie Sonnenlicht, in elektrische Energie umzuwandeln, und betrifft insbesondere eine Dünnschicht-Solarzelle mit einem sogenannten PIN-Aufbau.
  • Eine Solarzelle zum direkten Umwandeln von Strahlungsenergie, wie Sonnenlicht, in elektrische Energie kann mit Hilfe eines Halbleitermaterials, wie Se und Si,geschaffen werden; jedoch ist insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Resourcen oder Hilfsquellen sowie unter dem Gesichtspunkt einer Verunreinigung eine aus Silizium hergestellte Solarzelle vorteilhafterlund folglich wird sie zur Zeit am umfangreichsten verwendet. Solar-zellen, bei welchen Silizium als Material verwendet ist, können in Abhängigkeit von den Kristallbeschaffenheiten des verwendeten Silizium:d.h., ob es monokristallin, polykristallin oder amorph ist-r im allgemeinen in drei Gruppen eingeteilt werden. Bei der Herstellung einer Solarzelle unter Verwendung von monokristallinem Silizium ergeben sich beispielsweise Nachteile, wie eine Beschränkung in der Größe und eine Verteuerung beim Herstellungsverfahren.
  • Folglich werden zur Zeit an vielen Stellen verschiedene Verfahren zur Herstellung von Solarzellen unter Verwendung von amorphem Silizium entwickelt.
  • Solarzellen, die mit Hilfe von solchem amorphen Silizium hergestellt worden sind, können mehrere verschiedene Strukturen haben. Unter anderem sind der Schottky-Typ und der PIN-Type die beiden bedeutnderen, insbesondere in letzter Zeit werden verschiedene Untersuchungen an der Struktur bzw. an dem Mechanismus des PIN-Typs gemacht. Es trifft zu, -daß bei einer Herstellung von Solarzellen unter Verwendung von amorphem Silizium verschiedene Vorteile erhalten werden können, wie eine Preisverminderung und eine verhältnismäßig leichte und einfache-Herstellung einer größer bemessenen Zelle. Jedoch ist der Umwandlungswirkungsgrad noch nicht zufriedenstellend. Folglich sind verschiedene Näherungsversuche und Lösungswege eingeschlagen worden und es ist versucht worden, den Umwandlungswirkungsgrad zu erhöhen.
  • Eine Solarzelle des PIN-Typs aus amorphem Silizium, über welche von den RCA-Laboratorien 1976 berichtet worden ist, hat einen Umwandlungswirkungsgrad von 2,4%; hierauf folgte eine Solarzelle des PIN-Typs- aus amorphem Silizium mit einem Umwandlungswirkungsgrad von 7,55%, welche von der Osaka-Universität entwickelt wurde. In jüngster Zeit ist behauptet worden, daß eine praktische Anwendung von Dünnschicht-Solarzellen unter Verwendung von amorphem Silizium durchführbar ist, wenn der Umwandlungswirkungsgrad über 7% hinausgeht. Unlängst ist berichtet worden, daß es den RCA-Laboratiorien gelungen ist, einen Umwandlungswirkungsgrad zu erhalten, der über 10% hinausgeht, obwohl dies sich im noch im Versuchsstadium befindet.
  • Gemäß der Erfindung soll daher eine Solarzelle mit einem erheblich höheren Umwandlungswirkungsgrad geschaffen werden. Ferner soll eine verbesserte Dünnschicht-Solarzelle geschaffen werden, und es soll insbesondere eine verbesserte Dünnschicht-Solarzelle des PIN-Typs geschaffen werden, die mit Hilfe einer amorphen Solarzelle hergestellt worden ist. Darüber hinaus soll eine Solarzelle geschaffen werden, welche einfach und folglich preiswert herzustellen ist. Schließlich soll gemäß der Erfindung eine Dünnschicht-Solarzelle geschaffen werden, welche so groß1 wie es gefordert wird, hergestellt werden kann, ohne daß es zu irgendwelchen damit verbundenen Nachteilen kommt. Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Solarzelle durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Nachfolgend wird di& Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Solarzelle mit einer PIN-Konfiguration gemäß der Erfindung, und Fig. 2 ein Bändermodell, das einen Energiebandaufbau der in Fig. 1 dargestellten PIN-Konfiguration darstellt.
  • Durch die Erfindung ist grundsätzlich eine Solarzelle mit einer PIN-Struktur, eine sogenannte PIN-Solarzelle geschaffen, welche eine P-leitende Schicht, eine eigenleitende Halbleiterschicht und eine N-leitende Schicht aufweist, wobei Beweglichkeitsband- oder-Spaltenergien in dcn jeweiligen Schichten entsprechend eingestellt werden, um vorher festgesetzten Anforderungen zu genügen, um dadurch einen größeren Umwandlungswirkungsgrad von Strahlungsenergie in elektrische Energie erhalten zu können.
  • In den herkömmlichen PIN-Solarzellen wurde die Beweglichkeits-Bandenergie der rückseitigen Schicht (die der vorderseitigen Schicht gegenüberliegt, wo ein Fenster vorgesehen ist, über welches Strahlung in die Einrichtung eingelassen werden kann) auf einen verhältnismäßig kleineren Wert oder auf einen Wert eingestellt, welcher im wesentlichen gleich dem Wert der Beweglichkeits-Spaltenergie der dazwischen liegenden, eigenleitenden Halbleiterschicht ist.
  • Ausgehend von einem solchen bekannten Gesichtspunkt ist gemäß den Lehren der Erfindung eine Solarzelle mit einer PIN-Struktur, d.h. eines PIN-Solarzelle geschaffen, in welcher die Beweglichkeits-Spaltenergie (mobility gap energy) der rückseitigen Schicht größer eingestellt ist als die Beweglichkeits-Spaltenergie der dazwischen liegenden, eigenleitenden Halbleiterschicht, um so die Leerlaufspannung zu erhöhen, um dadurch den Umwandlungswirkungsgrad von Strahlungsenergie in elektrische Energie erhöhen zu können.
  • Eine Solarzelle oder -batterie gemäß der Erfindung kann mit Hilfe verschiedener geeigneter Materialien hergestellt werden; beim Herstellen von Solarzellen gemäß der Erfindung unter Verwendung eines amorphen Halbleiters können jedoch zusätzliche Vorteile erhalten werden. Dies wird nunmehr im einzelnen beschrieben; der amorphe Halberleiter ist im allgemeinen im Vergleich mit einem kristallinen Material in seiner Beweglichkeit sehr viel kleiner, und seine physikalischen Eigenschaften sind noch nicht ganz verständlich. Jedoch können die folgenden Charakteristika und Eigenschaften aufgezählt werden, wenn Solarzellen unter Verwendung eines Halbleiters der amorphen Siliziumfamilie hergestellt werden.
  • (a) Wenn amorphes Silizium durch das Glimmentladungsverfahren hergestellt wird, hat das amorphe Silizium (a-Si:H) ein gewünschtes optisches Band (gap), das von etwa 1,5 bis 1,9eV reicht, und das optische Band kann ohne weiteres beispielsweise durch Andern der Wasserstoffmenge und durch eine Legierungsbildung zwischen Si und anderen Elementen, wie, N, O, F, C, Ge und Sn, gesteuert werden.
  • (b) Wegen des Fehlens einer sogenannten Fernordnung (longdistance order) ist der optische Absorptionskoeffizient y in der Nähe des optischen Bandes extrem hoch, so daß eine Dünnschicht zum Absorbieren von Sonnenlicht annähernd ein Mikron dünn gemacht werden kann. Folglich ist bei der Herstellung eine kleinere Materialmenge erforderlich und hierdurch können einige der Nachteile hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften ausgeglichen werden.
  • (c) Da das Vorhandensein von Wasserstoff in der Dünnschicht die Störstellendichte kleiner macht, können P und B als ein Dotierstoff dienen, wodurch das Fermi-Niveau ge- ändert werden kann1 rund trotz der Tatsache, daß das optische Band ziemlich groß ist, eine ausgezeichnete leitende Verbindung (ein ausgezeichneter, sogenannter ohmscher Kontakt) erhalten werden kann, (d) Im Unterschied zu dem Fall einer dünnen monokristallinen Schicht kann eine Dünnschicht in jedem gewünschten Muster und in jeder gewünschten Größe auf jedem gewünschten Substrat hergestellt werden.
  • (e) Solarzellen können zu einem niedrigeren Preis und in größeren Abmessungen hergestellt werden.
  • Verschiedene Verfahren, wie das Glimmentladungsverfahren, das Bedampfen (im Vakuum) und das Ionenauftragen können beim Herstellen von amorphem Silizium angewendet werden; jedoch wird das Glimmentladungsverfahren bei der Herstellung einer dünnen Schicht aus amorphem Silizium am meisten bevorzugt, da es ausgezeichnete Eigenschaften für Anwendungen bei Solarzellen hat. Das Glimmentladungsverfahren kann in den sogenannten Gleichstrom-(d.c.)Typ und den Hochfrequenz-(:r.f.)Typ eingeteilt werden, welcher wiederum in den Kondensator- und in den Induktions-Kopplungstyp unterteilt wird, wie dem Fachmann bekannt ist.
  • Anhand der Zeichnungen wird nunmehr die Erfindung im einzelnen beschrieben. Wie vorstehend ausgeführt, sollte die Erfindung nicht auf die Verwendung von amorphem Silizium beschränkt bleiben; im folgenden wird jedoch der Fall beschrieben, bei welchem amorphes Silizium verwendet wird.
  • In Fig. 1 ist im Schnitt eine Ausführungsform einer Solarzelle dargestellt, die den PIN-Aufbau als Grundstruktur hat, die gemäß der Erfindung hergestellt worden ist.
  • Wie dargestellt, weist die Solarzelle ein Glassubtrat 1, das als Träger diente und eine transparente Elektrodenschicht 2 auf, die auf einer Oberfläche des Substrats 1 ausgebildet ist. Auf der transparenten Elektrodenschicht 2 ist eine P-leitende Schicht 3 aus amorphem Silizium ausge- bildet, welches mit einer P-Dotierung dotiert ist und auf welcher ferner eine eigenleitende Halbleiterschicht 4 ausgebildet ist, welche allein durch undotiertes, amorphes Silizium gebildet ist. Auf der eigenleitenden Halbleiterschicht 4 ist eine N-leitende Schicht 5 ausgebildet, welche aus amorphem Silizium besteht, das mit einer N-Dotierung dotiert ist, und auf welcher dann eine Metallelektrodenschicht 6 ausgebildet ist, welche als rückseitige oder gegenüberliegende Elektrode dient. Wie oben beschrieben, bilden die P-(leitende) Schicht 3die eigenleitende (intrinsic) Halbleiterschicht 4 und die N-(leitende) Schicht 5 einen sogenannten PIN-Aufbau. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird mit Hilfe von Strahlungsenergie hv, wie beispielsweise Sonnenlicht, welche(s) über das Glassubstrat 1 und die transparente Elektrodenschicht 2 in die Zelle eingeleitet wird, eine photoelektromotorische Kraft in dem PIN-Aufbau induziert, wodurch dann entweder eine Spannung oder ein Strom zwischen den Elektroden-schichten 2 und 6 erhalten werden kann.
  • Ein Beispiel zum Herstellen einer Solarzelle mit dem in Fig. 1 dargestellten Aufbau unter der Verwendung von amorphem Silizium wird nachstehend beschrieben. Da in einem amorphem Halbleiter normalerweise Leerstellen und freie Bindungen reichlich vorhanden sind, selbst wenn Dotierungen mit einer Valenzzahl, die sich von der eines Matrixelements unterscheidet, hinzugefügt werden, ist es äußerst schwierig, deren spezifische elektrische Leitfähigkeit zu steuernlund es werden Kenndaten geschaffen, welche praktisch die gleichen sind, wie die, welche eigenleitende Halbleiter aufweisen. Wenn jedoch amorphes Silizium durch Zerlegen von SiH4-Gas entsprechend dem Glimmentladungsverfahren hergestellt wird, sind die Leerstellen und freien Bindungen sehr viel geringer, so daß eine N- oder eine P-Leitfähigkeit ohne weiteres gesteuert werden kann, indem eine Dotierung mit einem beabsichtigten Leitfähigkeitstyp hinzugefügt wird, wodurch die Möglichkeit aufgezeigt ist, ein Material zum Herstellen von Solarzellen zu verwenden.
  • Ein Verfahren zum Herstellen der in Fig. 1 dargestellten Solarzelle wird nunmehr beschrieben.Nachdem die transparente ITO-Elektrodenschicht 2 auf dem Glassubstrat 1 ausgebildet ist, wird der gesamte Aufbau in einer Reaktionskammer angeordnet, welche in einem Zustand mit einem niedrigen Vakuum gehalten ist. Während die Temperatur des Substrats 1 etwa auf 573 K (3000C) gehalten wird, wird ein SiH4-Gas, das B 2H6 als ein Dotierungsgas enthält, als erstes in die Reaktionskammer eingeleitet, wodurch dann eine Plasma-Reaktion stattfindet, so daß die P-Schicht 3 in einer Dicke von etwa 100 2 aus einem mit einer P-Dotierung versehenen amorphen Silizium aufwächst. Danach wird eine Plasmareaktion nur mit SiH4 durchgeführt, wodurch die eigenleitende Halbleiterschicht 4 nur durch amorphes Silizium in einer Dicke von etwa 500 À ausgebildet wird.
  • Dann wird eine weitere Plasmareaktion mit dem Einleiten eines SiH4-Gas durchgeführt, das PH3 enthält, um die N-Schicht 5 aus einem mit einer N-Dotierung versehenen, amorphen Silizium in einer Dicke von etwa 300 i zu bilden.
  • Dann wird die Metallelektrodenschicht 6 beispielsweise durch Verdampfen eines bestimmten Metalls, wie Aluminium, ausgebildet.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann, wenn Solarzellen unter Verwendung von amorphem Silizium hergestellt werden, der PIN-Aufbau ohne weiteres einfach durch Schalten von Dotierungsgasen erhalten werden, was sich insbesondere für Anwendungen bei einer kontinuierlichen Herstellung eignet.
  • Darüber hinaus ist die aufrechtzuerhaltende Substrattemperatur entsprechend niedriger, so daß es bei der Regeltung keine Schwierigkeiten gibt. Außerdem ist jede der Dünnschichten ausreichend dünn, so daß keine übermäßige Materialmenge erforderlich ist.
  • In Fig. 2 ist ein Bändermodell wiedergegeben, was den Energiebandaufbau der Solarzelle mit dem in Fig. 1 dargestellten PIN-Aufbau zeigt. Wie in Fig. 2 dargestellt, findet in der Solarzelle im allgemeinen eine photoelektrische Umwandlung wirksam in dem Bereich statt, welcher als eine Summe aus einer Diffusionsfeldbreite W, an welcher das elektrische Feld infolge der Diffusionsschicht vorhanden ist, und aus einer Diffusionslänge für Minoritätsträger (Löcher in dem dargestelltn Beispiel) festgelegt ist.
  • Das heißt, Strahlungsenergie hv, die über die transparente Elektrodenschicht 2 in den PIN-Aufbau geleitet wird, wird in der eigenleitenden Halbleiterschicht 4 aufgenommen, wodurch dann Elektronen-Loch-Paare erzeugt werden, welche dann etweder in Form einer Spannung oder eines Stroms gesammelt werden. Um in diesem Fall den photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad zu erhöhen, muß die Diffusionsfeldbreite W und die Minoritätsträger-Diffusionslänge L wirksam ausgenutzt werden. Hierzu wird bei den herkömmlichen Methoden1 um sicherzustellen, daß die auf diese Weise eingebrachte Strahlungsenergie zu der eigenleitenden Halbleiterschicht 4 geleitet wird, ohne daß sie in der P-Schicht 3 absorbiert wird, die Beweglichkeits-Spaltoder-Bandenergie der P-Schicht 3 höher eingestellt als die Beweglichkeits-Bandenergie der eigenleitenden Halbleiterschicht 4, wodurch dann der sogenannte "Fenstereffekt" in der P-Schicht 3 geschaffen wird. Folglich wird bei dem herkömmlichen PIN-Aufbau die Beweglichkeits-Bandenergie der P-Schicht 3 etwa auf 2,0 eV eingestellt und diejenige der eigenleitenden Halbleiterschicht 4 auf etwa 1,6 bis 1,8eV eingestellt. Darüber hinaus liegt für die einfallende Strahlungsenergie die Beweglichkeits-Bandenergie der rückseitigen N-Schicht 5 bei 1,6 bis 1,8eV, so daß sie im Wert der Energie der eigenleitenden Halbleiterschicht 4 entspricht.
  • Andererseits ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Beweglichkeits-Bandenergie der N-Schicht 5, die auf derRückseite des PIN-Aufbaus vorgesehen ist, auf einen Wert von beispielsweise 1,8 bis 2,0eV eingestellt, welcher höher als die Beweglichkeits-Bandenergie der eigenleitenden Halbleiterschicht 4 ist. In dieser Hinsicht wird dies weiter unten im einzelnen unter spezieller Bezugnahme auf das in Fig. 2 dargestellte Bändermodell beschrieben.
  • Um mehr Energie von einer Solarzelle zu erhalten, muß die Leerlauf spannung VOC (die Spannung'ohne daß Strom abgeführt wird) und der Kurzschlußstrom ISC (der Strom bei einem Belastungswiderstand null) erhöht werden. Gemäß der Erfindung soll insbesondere die AusgangsleQtung einer Solarzelle erhöht werden und folglich deren Umwandlungswirkungsgrad durch Erhöhen der Leerlaufspannung erhöht werden. Wie aus dem Bändermodell der Fig. 2 zu ersehen, müssen, um die Leerlauf spannung V zu erhöhen, die inneren Spannungen 0C VDE und VDH für Elektroden bzw. Löcher erhöht werden.
  • An dem Bändermodell in Fig. 2 können die folgenden Beziehungen ohne weiteres für die inneren Elektronen- und Löcherspannungen VDE bzw. VDH abgeleitet werden.
  • Für die Elektronen (das Leitungsband) gilt: VDE GP - (EF - EpV ) - ( ENC - EF ) (1) Für die Löcher (das Valenzband) gilt: VDH EGN - ( ENC - EF ) - ( EF - E ) (2) pV wobei EGp die Beweglichkeits-Bandenergie der P-Schicht, EGN die Beweglichkeits-Bandenergie der N-Schicht, EpV die Beweglichkeits-Randenergie eines Valenzbandes in der P-Schicht ENC die Beweglichkeits-Randenergie des Leitungsbandes in der N-Schicht und EF das Fermi-Energieniveau ist.
  • Wie aus den vorstehenden beiden Gleichungen,(1) und (2) zu ersehen ist, sind, um die inneren Spannungen für die Elektronen und die Löcher zu erhöhen, die folgenden Maßnahmen in Betracht zu ziehen: (I) Erhöhen der Beweglichkeits-Bandenergie EGp der P-Schicht 3; (II) das Fermi-Energieniveau der N-Schicht 5 näher zu dem Leitungsband legen; (III) die Beweglichkeits-Bandenergie EGN der N-Schicht 5 stärker erhöhen, und (IV) das Fermi-Energieniveau der P-Schicht 3 näher zu dem Valenzband legen.
  • Wie ohne weiteres aus den vorstehenden Überlegungen zu ersehen ist, wird gemäß der Erfindung die Beweglichkeits-Bandenergie einer dotierten Halbleiterschicht 5 ( in der dargestellten Ausführungsform der N-Schicht), die auf der Rückseite des PIN-Aufbaus angeordnet ist, auf einen höheren Wert eingestellt, um die inneren Spannungen zu erhöhen, um dadurch einen höheren Umwandlungswirkungsgrad der Solarzelle zu erhalten. Mit anderen Worten, gemäß der Erfindung wird die dotierte Halbleiterschicht auf der Rückseite des PIN-Aufbaus ebenfalls mit dem sogenannten "Fenstereffekt" versehen, um Photoabsorptionsverluste zu verringern, um dadurch deren Schichtdicke in dem zulässigen, durch den Serienwiderstand festgelegten Bereich so groß wie möglich machen zu können. Auf diese Weise kann mit einer entsprechend dickeren N-Schicht 5 verhindert werden, daß während der Herstellung ein Kurzschließen zwischen der Metallelektronenschicht 5 und der eigenleitenden Halbleiterschicht 4 vorkommt.
  • In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform kann die N-Schicht 5 aus einem Material, wie SixC1 x:H, BXN1 x:H und SixN 1-x :H, gebildet werden. Ferner kann die N-Schicht 5 mit einer Dotierung aus Elementen der Gruppe V oder VI, vorzugsweise mit P, As, Sb, oder O, S, Se und Te, dotiert werden.
  • Wie oben beschrieben, werden gemäß der Erfindung dadurch, daß die Beweglichkeits-Bandenergie EGN der N-Schicht 5 auf einen verhältnismäßig höheren Wert eingestellt wird, Absorptionsverluste verringert werden und die Leerlaufspannung wird erhöht. Um ferner die wirksame Ausnutzung von Licht bei der Diffusionsfeldbreite W und der Minoritätsträger-Diffusionslänge S zu erhöhen, ist vorzugsweise eine Kontaktfläche 6a der Metallelektrodenschicht 6 vorgesehen, um eine rückseitige oder gegenüberliegende Elektrode mit einer hohen Reflexionseigenschaft festzulegen. Bei einem solchen Aufbau wird die hindurchgehende Strahlungsenergie durch die Kontaktfläche 6a reflektiert, um sie wieder für eine weitere Absorption zu verwenden.
  • Die eigenleitende Halbleiterschicht 4 hat üblicherweise eine Beweglichkeits-Bandenergie, die zwischen 1,6 und 1,8eV liegt, so daß vorzugsweise die N-Schicht 5 so eingestellt wird, daß sie eine Beweglichkeits-Bandenergie von annähernd 1,8eV oder mehr hat. Ferner können, wie aus den vorstehend beschriebenen Gleichungen (1) und (2) zu ersehen ist, auch die inneren Spannungen erhöht werden, indem das Fermi-Energieniveau der P-Schicht 5 näher zu dem Valenzband gebracht bzw. gelegt wird; bei Verwenden eines amorphen Halbleiters muß in diesem Fall jedoch die Dichte von lokalen Zuständen in der Beweglichkeits-Bandenergie soweit wie möglich verringert werden. Hierzu wird vorzugsweise in Betracht gezogen, die P-Schicht 3 so auszubilden, daß sie eine mikro- oder polykristalline Struktur und nicht eine amorphe Struktur hat. Andererseits kann die Dichte von lokalen Zuständen verringert werden, indem die Bedingungen für eine Herstellung von Dünn schichten unter Verwendung eines amorphen Materials optimiert werden. Die Energiedifferenz zwischen dem Fermi-Niveau in der P-Schicht 3 und dem Beweglichkeits-Randenergieniveau eines Valenzbandes ist vorzugsweise auf etwa 0,3 eV oder weniger eingestellt.
  • Im Rahmen der Erfindung sind noch verschiedene Abwandlungen möglich. Beispielsweise ist die Erfindung statt bem PIN-Aufbau genauso auch bei einer Solarzelle mit einem NIP-Aufbau anwendbar.
  • Ende der Beschreibung - Leerseite -

Claims (8)

  1. Solarzelle Patentansprüche Öi Solarzelle, g e k e n n z e i c h n e t durch einen ersten Bereich, der aus einem ausgewählten Halbleiter-Material gebildet ist, welches mit einer ersten Dotierung eines ersten Leitfähigkeitstyps dotiert ist; einen zweiten Bereich, der aus dem Halbleitermalterial gebildet ist, um einen ersten Ubergang zu dem ersten Bereich festzulegen, und einen dritten Bereich, der aus dem Halbleitermaterial gebildet ist, welches mit einer zweiten Dotierung eines zweiten Leitfähigkeitstyps dotiert ist, dessen Polarität der des ersten Leitfähigkeitstyps entgegengesetzt ist, um einen zweiten Übergang zu dem zweiten Bereich festzulegen, wobei die ersten, zweiten und dritten Bereiche in der Reihenfolge angeordnet sind, die bezüglich der Einfallsrichtung von Strahlungsenergie, die von außen her eingebracht ist, erwähnt ist, und wobei die Beweglichkeits-Spaltoder-Bandenergie des dritten Bereichs größer als die Beweglichkeits-Spalt- oder-Bandenergie des zweiten Bereichs ist.
  2. 2.Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß die Beweglichkeits-Bandenergie des ersten Bereichs im wesentlichen gleich der Beweglichkeits-Bandenergie des dritten Bereichs ist.
  3. 3. Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß der erste Leitfähigkeitstyp P-leitend und der zweite Leitfähigkeitstyp N-leitend ist.
  4. 4. Solarzelle nach Anspruch 3, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß die Beweglichkeits-Bandenergie des dritten Bereichs 1,8eV oder mehr ist.
  5. 5. Solarzelle nach Anspruch 4, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß die Spalt- oder Bandenergie zwischen dem Fermi-Niveau des ersten Bereichs und dem Beweglichkeits-Randniveau eines Valenzbandes 0,3eV oder weniger ist.
  6. 6. Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß das Halbleitermaterial amorphes Silizium aufweist.
  7. 7. Solarzelle nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c hn e t durch eine transparente Elektrode (2), die auf dem ersten Bereich ausgebildet ist, und durch eine Metallelektrode (6) die auf dem dritten Bereich ausgebildet ist, wobei die Metallelektrode (6) eine Oberfläche (6a) aufweist, die an dem dritten Bereich anliegt, und welche ein beträchtlich hohes Reflexionsvermögen hat.
  8. 8. Solarzelle nach Anspruch 7, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß der erste, zweite und dritte Bereich in einer Dünnschicht festgelegt ist, die zwischen der transparenten und der Metallelektrode (1,6) angeordnet ist.
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