JP2013536993A5 - - Google Patents

Description

１９７０年代、モジュールがモノ結晶シリコンおよびポリ結晶シリコンを含む結晶シリコンに基づく場合に、シリコン材は、第１世代の太陽電池と一般に知られているいわゆる標準的な太陽光発電用途のために研究されていた。

最近では、二酸化炭素を排出することなくエネルギーを要するため、シリコン量子ドット（Ｓｉ−ＱＤｓ）で有利な量子閉じ込め効果を生じる現代の太陽光発電用途で重要な役割を果たすシリコンが盛り返してきた。単一の入射する高エネルギーの光子が太陽電池の表面と接触する際、電子正孔対が生じ、残りのエネルギーが熱として失われる。現代の考えでは、第２又はそれよりも多い電子放射を形成するために（熱効果を通じて失われた）このエネルギーが利用される。

多重励起子生成（ＭＥＧ）に由来するこの技術は、第３世代の太陽電池のうちの１つとして知られている。太陽光発電用途のためＳｉ−ＱＤｓ合成での最新の開発がされている中、マグネトロンプラズマ蒸着による量子ドット（ＱＤｓ）の精巧が認識されている。他の類似の研究が、ノージックらにより特にＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅおよびＩｎＡｓ材料を使用して行われている。

この時、追加の注入ステップで適当なドーパントによりＱＤｓをドープすることが可能である。ドーパントは、ｎ−タイプ基板の場合ｐ−タイプ、又はｐ−タイプ基板の場合ｎ−タイプであってよく、射光により生じる電荷キャリアを集めるためｐ−ｎ又はｎ−ｐ接合を生じさせる。好ましくは、ｐ−タイプのドーパントはホウ素である。有利には、ｎ−タイプのドーパントはリンである。

次いで、前側コンタクトおよび後側コンタクトを基板の前面および背面に設けてよい。前側コンタクトは、図１に示すような製造された太陽電池を部分的に覆う不透明な電極、又は図７に示すようなＩＴＯ材料により製造された電極等の透明な導体電極のいずれか一方であり得る。後側コンタクトは不透明な電極、好ましくはアルミニウムであり得る。

光吸収に直接的に依存し、および酸化物の厚さで電気伝導度に間接的に依存するため、吸収/伝導の中間物は最適化される。