KR20140029380A - 다중, 스택형, 이종, 반도체 접합을 갖는 하이브리드 광기전 소자를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

광기전(PV) 소자는 기판 상에 적어도 하나의 하부 PV 셀을 갖되, 셀은 금속 후면 접속 및 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 흡수체, 및 투명 도체층을 갖는다. 상부 PV 셀은 스택을 형성하도록, 직렬로 전기적으로 하부 PV 셀에 부착된다. 상부 PV 셀은 Ⅲ-Ⅴ 흡수체 및 접합층들을 갖되, 셀들은 저온 솔더 또는 전도성 나노구조물들의 필러를 갖는 투명 전도성 접착제에 의해 부착된다. 상부 PV 셀은 기판을 갖지 않는다. 구체예는 하부 셀들의 후면 접속 및 상부 셀들의 꼭대기 모두에 접속하여 직렬로 함께 결합하는 패터닝된 도체의 적어도 하나의 형상을 갖는다. 구체예에서, 패터닝된 도체의 형상은 상부 셀에 하부 셀의 초과 영역으로부터 전류를 인출하고, 대안적인 구체예에서 패터닝된 도체의 형상은 직렬 스트링으로 상부 셀들의 기저를 이루지 않는 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들을 결합하고, 스트링은 적어도 하나의 스택과 병렬이다. 구체예에서, 본딩제는 전도성 나노구조물을 포함하는 폴리머 접착제이다. 구체예에서, Ⅲ-Ⅴ 흡수체는 단일 결정, 기판 상에 성장된다. 소자를 형성하는 방법이 설명된다.

Description

다중, 스택형, 이종, 반도체 접합을 갖는 하이브리드 광기전 소자를 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR HYBRID PHOTOVOLTAIC DEVICE HAVING MULTIPLE, STACKED, HETEROGENEOUS, SEMICONDUCTOR JUNCTIONS}
본 출원은 2010년 12월 13일 출원된 미국 출원 번호 12/967,005호에 대한 우선권을 청구하며, 이는 참조를 위하여 전부 여기에 병합된다.
본 소자는 하이브리드 스택형 접합 광기전 소자에 관한 것이다.
광기전 접합은 광자 에너지 의존형이다. 일반적으로, 도착 광자(arriving photon)가 광기전 소자의 광자 흡수층의 에너지 밴드갭(bandgap)에 거의 대응하는, 적어도 특정 최소 에너지일 때만, 광자는 흡수되고, 전자-홀 쌍들이 생성된다.
광자 흡수층의 에너지 갭은 또한 접합의 최대 발생 전압 출력에 관한 것이고 - 밴드갭이 더 클수록, 출력 전압이 더 커지고 각 포획된 광자로부터 흡수된 에너지가 더 커진다.
전자-홀 생성을 위한 최소 에너지보다 큰 에너지를 갖는 광자는 단일 전자-홀 쌍들과 마찬가지로 흡수체에 열을 생성하는 경향이 있고, 일반적인 광학 에너지에서 추가적인 전자-홀 쌍들을 생성하지 않고, 전압 출력을 상승시키지 않는다.
따라서 광전자 접합은 흡수층과 관련된 최소 에너지보다 작은 에너지를 갖는 광자에 대하여 투명한, 광학 로우-패스 필터(low-pass filter)로서 작용하는 경향이 있고; 일반적인 단일-접합 소자들에서, 이런 광자들에 의해 운반된 어떤 에너지는 폐기된다.
스택형-접합 광기전 소자는 더 낮은-에너지 광자를 흡수하도록 로우-밴드갭(low-bandgap) 흡수체층들을 이용할 수 있으면서, 높은-에너지 광자에 이용가능한 더 많은 에너지를 포획하도록 하이-밴드갭(high-bandgap) 물질을 이용한다. 그렇게 함으로써, 스택형 접합 소자는 이론상으로 단일 접합 소자보다 태양광에 이용가능한 더 큰 비율의 에너지를 포획할 수 있다.
스택형 접합 광기전 소자들이 기술분야에서 알려진 반면에, 현존하는 소자들은 제조하기에 비싸고 일반적으로 다중 스택 모듈형 어레이에 모놀리식으로 집적화되지 않는다. 스택형 접합 소자들은 자체 인터커넥트(interconnect) 및 기판을 완비한 하부 셀(lower cell) 위에, 자체 분리 금속 인터커넥트 및 이것이 위에 가공되었던 기판을 완비한 상부 광기전 셀을 부착시킴으로써 제조되어 왔고, 본딩제(bonding agent) 또는 접착제는 이런 상부 셀들을 하부 셀들에 홀딩하는(holding) 데에 사용될 수 있다. 스택형 접합 소자들은 하부 광기전 셀에 걸쳐 추가적인 박막 반도체층들을 증착시킴으로써 제조되어 하부 광기전 셀 위에 위치하는 상부 광기전 셀을 형성하고, 이런 소자들은 상부 셀과 하부 셀 사이에 어떤 본딩제 또는 접착제를 갖지 않는다.
약간의 CIGS(구리-인듐-갈륨-셀레니드) 셀들을 포함하는, 광기전 소자, 예컨대 약간의 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 반도체 기반 소자는, 전통적인 강성 기판 대신에 연성 금속 또는 폴리머 기판 상에 성공적으로 가공되어 왔다. 이런 셀들은 실리콘 또는 저마늄 웨이퍼 또는 글래스(glass)와 같은 전통적인 강성 기판에 비해 중량에 있어 이점을 갖고 실리콘 또는 저마늄 웨이퍼 또는 글래스와 같은 전통적인 강성 기판보다 양호하게 약간의 위험으로부터의 손상에 저항할 수 있다.
오하이오주, 나일스의 마이크로링크 디바이스(Microlink Devices)는, 에피택셜 리프트-오프 웨이퍼(epitaxial lift-off wafer)에 대한 갈륨-아세나이드(GaAs)계 광기전 소자를 개발하여 왔고; 33회 IEEE 광기전 전문가 컨퍼런스, 2009, R. Tatavarti 등의, LIGHTWEIGHT , LOW COST GaAs SOLAR CELLS ON 4" EPITAXIAL LIFTOFF ( ELO ) WAFERS를 참조(Tatavarti). 이런 소자들은 강성, 재사용가능한 기판 상의 알루미늄 갈륨 아세나이드(AlGaAs) 해제층에 걸쳐 Ⅲ-Ⅴ 반도체 기반 광기전 셀의 박막을 증착함으로써 가공된다. 이어서 AlGaAs 층은 이격되어 에칭되고(etched) 기판으로부터 셀을 해제한다. 결과적인 연성 셀은 35㎜ 맨드릴 주위에 감겨짐에도 불구하고 잘 작동하는 것으로 보고된다.
얇은 연성 광기전 소자들은 표준 옥상(rooftop) 어플리케이션에서 사용을 위한 강성 또는 연성 기판에 부착될 수 있다. 하지만, 이런 연성 소자들은 또한 연성 기판에 부착될 수 있고 대부분 강성 광기전 어셈블리보다 중량에 있어 가볍지 않고, 정지 또는 옥상 어플리케이션에서 이용가능하나, 보통 휴대성을 위하여 접히거나 감길 수 있는 연성 재료로 캡슐화될 수 있다. 휴대용 광기전 소자를 위한 시장은 탐험-수준 하이커, 야영객, 레저용 차량 이용자, 및 군인들 사이에서 존재한다. 이런 소자들은 조사된 사격조준기, 라디오, 컴퓨터, 전자 지도 장치, 네비게이션 장비, 센서, 라이트 및 다른 소자에서 사용을 위하여 야외에서 배터리를 재충전하기 위한 소형 유닛에 의해 사용될 수 있다.
광기전(PV) 소자는 기판 상에 적어도 하나의 하부 PV 셀을 갖되, 셀은 금속 후면 접속(back contact) 및 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 흡수체, 헤테로접합 파트너층 및 투명 도체층을 갖는다. 상부 PV 셀은 스택을 형성하도록, 직렬로 전기적으로 하부 PV 셀에 부착된다. 상부 PV 셀은 Ⅲ-Ⅴ 흡수체 및 접합층들을 갖되, 셀들은 저온 솔더 또는 전도성 나노구조물들의 필러를 갖는 투명 전도성 접착제에 의해 부착된다. 상부 PV 셀은 기판을 갖지 않는다. 구체예는 하부 셀들의 후면 접속 및 상부 셀들의 꼭대기 모두에 접속하여 직렬로 함께 결합하는 패터닝된 도체의 적어도 하나의 형상을 갖는다. 구체예에서, 패터닝된 도체의 형상은 상부 셀에 하부 셀의 초과 영역으로부터 전류를 인출하고, 대안적인 구체예에서 패터닝된 도체의 형상은 직렬 스트링으로 상부 셀들의 기저를 이루지 않는 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들을 결합하고, 스트링은 적어도 하나의 스택과 병렬이다. 구체예에서, 본딩제는 전도성 나노구조물을 포함하는 폴리머 접착제이다. 구체예에서, Ⅲ-Ⅴ 흡수체는 단일 결정, 기판 상에 성장된다. 소자를 형성하는 방법이 설명된다. 구체예에서 상부 PV 셀은 가공 기판으로부터 "리프팅 오프된(lifted off)" 연성, 박막, 단일 결정 셀이다. 구체예에서, 하부 PV 셀은 연성 기판 상에 형성된다.
구체예는 상부 셀 및 하부 셀 모두를 접촉하여 직렬로 함께 결합하는, 박막 금속 또는 전도성 잉크와 같은 패터닝된 전도성 물질의, 층의 형상을 갖는다.
소자를 형성하는 방법은 Ⅲ-Ⅴ 상부 셀의 적어도 일부가 결정질 기판 상에 가공되고, 이어서 분리되게 가공되는 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 하부 셀에 본딩되기 이전에 기판으로부터 리프팅 오프되는 것으로 설명된다. 추가층들은 리프팅 오프 이후에 상부 셀에 추가되고, 추가 박막층들은 직렬로 다중 스택들을 전기적으로 결합함으로써 소자를 집적화하도록 하부 셀에 부착 이후에 추가되며, 여기서 각 스택은 적어도 하나의 Ⅲ-Ⅴ 및 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀을 갖는다. 구체예들에서, 스크라이빙은 추가층들이 셀들을 격리하고 직렬로 셀들을 결합하도록 요구되는 전기적 접속을 이루는 것을 허용하도록 이루어진다.
도 1은 인터커넥트층들을 도시하는, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀의 꼭대기 상에 Ⅲ-Ⅴ 셀을 갖는 탠덤, 다중접합 소자의 수직 확대 단면도이다.
도 2는 도 1의 탠덤, 다중접합 소자를 가공하는 공정의 흐름도이다.
도 2a는 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 하부 셀을 형성하는 공정의 흐름도이다.
도 2b는 Ⅲ-Ⅴ 상부 셀을 형성하는 공정의 흐름도이다.
도 2c는 Ⅲ-Ⅴ 상부 셀을 형성하는 대안적인 공정의 흐름도이다.
도 3은 도 1에 도시된 바와 같이, 단일, 꼭대기, 패터닝된 금속 인터커넥트를 갖는, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀의 꼭대기 상의 Ⅲ-Ⅴ 셀들의 배열을 도시하는 모듈의 평면도이다.
도 3a는 도 3의 모듈의 개략도이다.
도 3b는 도 1의 소자를 이용하는 대안적인 모듈의 개략도이다.
도 4는 도 3의 모듈의 일부의 확대도이다.
도 5는 인터커넥트층들을 도시하는, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 접합의 꼭대기 상에 Ⅲ-Ⅴ 접합을 갖는 대안적인 탠덤, 다중접합 소자의 수직 확대 단면도이다.
도 6은 인터커넥트층들을 도시하는, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 접합의 꼭대기 상에 두 개의 스택형 Ⅲ-Ⅴ 접합들을 갖는 대안적인 다중접합 광기전 소자의 수직 확대 단면도이다.
도 7은 세 개의 패터닝된 전도층을 갖는 대안적인 탠덤, 다중접합 소자의 수직 확대 단면도이다.
도 8은 도 6의 소자들을 이용한 모듈의 개략도이다.
특정한 Ⅲ-Ⅴ 광기전 소자들, 예컨대 GaAs, AlGaAs, GaAsP 또는 InGaP로부터 제조된 것들은 광흡수를 위한 최소 에너지가 CIGS 및 유사한 물질과 같은 몇몇 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 물질에서 광흡수를 위한 최소 에너지보다 현저하게 크도록 밴드갭(bandgap)을 갖는다. 따라서, 계면층 및 도체층에서 손실이 없다고 가정하면, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 접합 위에 Ⅲ-Ⅴ 접합을 갖는 이런 물질로부터 제조된 탠덤(tandem) 다중접합 광기전 소자는 Ⅲ-Ⅴ 접합에서 높은 에너지 광자들을 흡수할 것이고, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 하부 접합에서 Ⅲ-Ⅴ 층을 관통하였던 일부 더 낮은 에너지 광자들을 흡수할 것이다.
CIGS(구리-인듐-갈륨-셀레니드) 및 관련된 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 반도체, 예컨대 CIS(구리-인듐-셀레니드), AIGS(은-인듐-갈륨-셀레니드)를 처리하는 것은 보통 하나 이상의 고온 처리 단계를 요구하여 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 반도체 합금을 형성하고 어닐링하며, 이런 고온 처리 단계들은 상당한 셀레늄 증기를 포함한 대기에서 수행된다. 유사하게, GaAs 및 관련된 화합물 예컨대, 알루미늄-갈륨 아세나이드(AlGaAs) 및 인듐 갈륨 아세나이드-포스파이드(InGaAsP)는 또한 고온 처리 단계들을 요구하여 Ⅲ-Ⅴ 반도체 합금을 어닐링, 도핑 및 형성하고, 일반적으로 충분한 비소 증기(또는 아르신과 같은 비소 화합물)을 포함하는 대기에서 수행된다. 이런 대기는 일반적으로 비교적 휘발성이 있는 원소, 예컨대 셀레늄, 황, 및 비소의 증발을 방지하고 이런 원소에서 반도체를 소모하는 것을 회피하도록 제공된다. 하지만, 이런 고온 처리 단계들은 탠덤, 다중접합 소자에서 다른 물질과 혼화가능하지 않을 수 있으며 - GaAs 소자가 CIGS 소자에 걸쳐 형성되고 어닐링된다면 비소는 기저 CIGS 소자를 오염시킬 수 있거나 도핑할 수 있고, CIGS 소자가 GaAs 소자에 걸쳐 형성되고 어닐링된다면 셀레늄은 기저 GaAs 소자를 오염시킬 수 있거나 도핑할 수 있다. 오염 문제 이외에, 이러한 층들이 다결정질 또는 비결정질 층들에 대하여 향상된 성능을 제공하기 때문에 유사한 원자 피치(atomic pitch)를 갖는 시드 결정(seed crystal) 상의 GaAs 및 관련된 Ⅲ-Ⅴ 층을 성장시키는 것이 바람직하다. 또한, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 다결정질 소자들은 일반적으로 Ⅲ-Ⅴ계 결정질 꼭대기 셀 증착의 높은-처리 온도를 견디도록 설계되지 않는다.
하지만, CIGS 및 GaAs 소자 모두는 더 낮은-온도 처리 조건 예컨대 증발 금속화 하에서 안정적이다.
도 1과 도 2를 모두 참조하여, 개별적으로 하부, 연성 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ, 광기전 접합 및 모듈을 가공하고(202), 상부, Ⅲ-Ⅴ 광기전 접합을 가공하며(204), 연성 기판(102) 상의 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 광기전 접합(106) 위에 Ⅲ-Ⅴ 접합(104)과 함께 모든 접합들을 본딩하고(bond)(206), 이어서 스택형 소자들을 추가층들과 상호연결함(208)으로써 복수 개의 스택형 접합 소자들을 생성함으로써 경량인 연성 다중-접합 광기전 소자(100)(도 1)를 형성한다.
도 1과 도 2를 모두 참조하여, 광기전 소자(100)의 하부 접합 또는 셀은 연성 폴리이미드 기판(102) 상에 금속 후면 접속(back-contact)층(110)을 증착함(250)으로써 가공된다(202). 특정 구체예에서, 금속 후면 접속층(110)은 주로 몰리브덴을 포함한다. 꼭대기 후면 접속층(110)은 선택적인 계면층(도 1에 미도시됨)이 도포될 수 있다(252). CIT, CIGS, 및 AlGS의 내부층(sublayer)를 갖는 흡수체 또는, CIGS층과 같은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 흡수체층(112)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 흡수체를 형성하도록 상승된 온도에서 도포된 원소를 증착하고 반응함으로써 후면 접속층(110) 또는 선택적인 계면층 위에서 형성된다(254). 헤테로접합 파트너층(heterojunction partner layer)(114), 또는 이미터층(emmiter layer), 예컨대 카드뮴 술파이드(CdS)층은 접합을 형성하여 흡수체층(112)에 형성된 담체(carrier)들을 수집하도록 증착되고(256), 투명한 도체층(116), 예컨대 인듐 틴 옥사이드(ITO)층은 광전류를 수집하는 것을 용이하게 하도록 도포된다(258). 몇몇 구체예들에서, 제 2 헤테로접합 파트너층 또는 버퍼층(buffer layer)은 제 1 헤테로접합 파트너층(114)과 투명한 도체층(116) 사이에 도포될 수 있다. 기판(102) 및 층들(110, 112, 114, 116)은 하부 접합(106)을 형성하고, 특정한 구체예에서, 함께 계류중이고 공유하는 출원번호 12/899,446에 이전에 개시된 것과 유사한 공정들에 의해 형성되며, 이의 내용은 참조를 위해 여기서 병합된다.
대안적인 구체예들에서, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 흡수체층은 구리, 은 및 금으로부터 선택된 하나 이상의 1B족 원소; 갈륨, 인듐, 및 알루미늄으로부터 선택된 하나 이상의 Ⅲa족 원소들; 및 산소, 황, 셀레늄 및 텔루륨으로부터 선택된 하나 이상의 Ⅵa족 원소를 갖는 다결정질 합금이다. 여기서 서술된 특정한 바람직한 구체예들은 구리 및 은으로부터 선택된 하나 이상의 1B족 원소; 갈륨, 인듐, 및 알루미늄으로부터 선택된 하나 이상의 Ⅲa족 원소들; 및 셀레늄 및 텔루륨으로부터 선택된 하나 이상의 Ⅵa족 원소를 병합하고; Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 흡수체층의 실시예들은 CIGS, AIGS, ACIGS(은-구리-인듐-갈륨-셀레니드), CIS(구리-인듐-셀레니드), CIT(구리-인듐-텔루라이드), CIGT(구리-인듐-갈륨-텔루라이드), CIGAT(구리-인듐-갈륨-알루미늄-텔루라이드), 및 CIGAS(구리-인듐-갈륨-알루미늄-셀레니드)를 포함한다. 이런 물질들의 몇몇 특정한 구체예들에서, 또한 산소는 셀레늄 또는 텔루륨이 예측되는 격자 위치의 비율로 존재할 수 있다.
특정한 구체예에서, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 흡수체층은 가능한 로우-밴드갭(low-bandgap) 합금 예컨대 CIS, CIT 또는 CIGT로부터 선택된다. 대안적인 구체에에서, 흡수체층은 바닥에서 주로 구리로부터 꼭대기 근처에서 주로 은까지 그레이딩된(graded) Ⅰ원소 및/또는 바닥 근처에서 주로 텔루륨으로부터 꼭대기 근처에서 주로 셀레늄까지 그레이딩된 Ⅵ 원소를 갖는 그레이딩된 흡수체층이다.
광기전 소자(100)의 상부는 하부의 층들로부터 개별적으로 형성된 층들을 포함하고, 특정한 구체예에서 이런 층들은 Tatavarti에 의해 개시된 것과 유사한 역 성장 공정(inverted growth process)에 의해 형성된다.
도 1과 도 2b를 참조하여, AlGaAs의 희생 해제 층(조립 이전에 제거되기에 도 1에서 미도시됨)은 강성, 재사용가능한 GaAS 또는 저마늄(Ge) 기판(조립 이전에 제거되기에 도 1에서 미도시됨) 상에서 단일 결정으로서 에피택셜하게(epitaxially) 성장되고(270) 강성, 재사용가능한 GaAs 또는 저마늄(Ge) 기판에 의해 시딩된다(seeded). N형 단일-결정 반도체 접합층(122)은 AlGaAs층 상에서 성장되고(272) AlGaAs층에 의해 시딩된다. 접합층(122)에 걸쳐, Ⅲ-Ⅴ 반도체의 단일 결정 흡수체층(124)은 접합층에 의해 시딩되고 에피택셜하게 성장된다(274).
스택형 다중접합 광기전 소자에서, 상부 흡수체는 걸쳐 존재하는 하부 흡수체층을 가리고; 특히 상부 흡수체는 하부 흡수체에 대하여 관통하는 것보다 더 짧은-파장 광을 흡수하는, 로우-패스 필터(low-pass filter)로서 작용한다. 상부 흡수체에 의해 형성된 로우-패스 필터의 효율적인 차단 파장은 상부 흡수체의 밴드갭의 함수이다. 백색광 하에서, 더 큰 비율의 광자들이 더 낮은 밴드갭을 갖는 흡수체를 관통하기보다 큰 밴드갭을 갖는 상부 흡수체층을 관통한다. 각 흡수체층에서 생산된 광전류는, 제 1 근사치에 대하여, 이런 층에서 흡수된 광자에 비례한다. 만약 상부 접합 및 하부 접합이 직렬로 전기적으로 결합되어 2-접합, 2-단자 소자를 형성하면, 상부 흡수체에 유도된 광전류는 출력을 최적화하도록 대략 하부 흡수체에 유도된 것과 동일한 것이 바람직하다. 다중접합 광기전 소자 설계는 상부 흡수체의 밴드갭(및 이에 따른 차단 파장)을 선택함으로써 다소 조정될 수 있어, 일반적인 조사 하에서는, 상부 접합 및 하부 접합의 광전류는 매칭한다. 예를 들어, AlGaAs는 GaAs보다 높은 밴드갭을 갖는 경향이 있다.
특정한 구체예에서, Ⅲ-Ⅴ 반도체는 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 바닥 셀로부터 생성된 총 전류의 것과 매칭하도록 설계된 밴드갭을 갖는 InGaAsP 물질 시스템으로부터의 단일-접합 소자이다. 본 구체예에서, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 바닥 셀은 Ⅲ-Ⅴ계 꼭대기 셀 아래의 영역 및 아래가 아닌 영역 모두를 포함한다. 개념의 유용성을 나타내는 구체예에서, 덮이지 않는 바닥 셀 영역은 비교적 낮은-밴드갭 Ⅲ-Ⅴ 꼭대기 셀, 예컨대 GaAs 흡수체를 갖는 셀이 2-단자, 전류 매칭된 구성에서 이용되는 것이 가능하다. 다른 구체예에서, 상부 Ⅲ-Ⅴ 반도체는 InGaAsP 물질 시스템으로부터 두 개의 접합들 모두를 갖는 이중 접합 소자이고; 특정한 구체예에서 꼭대기 Ⅲ-Ⅴ 소자는 GaAs 중앙-밴드갭 셀 상에서 InGaP 꼭대기 셀을 갖는 이중 접합 소자이며; 이런 이중 접합 소자는 여기서 설명된 바와 같이 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 바닥 셀에 걸쳐 위치된다.
계면층(미도시됨) 및 투명 도체층(126), 예컨대 ITO층은, 흡수체층에 걸쳐 증착된다(276). 도 1과 도 2를 참조하여, 선택적인, 희생, 바닥 취급층(조립 이전에 제거되기에 도 1에서 미도시됨)은 도체층(126)에 걸쳐 도포될 수 있다(210). 취급층은 일반적으로 추가 처리 및/또는 조립 단계 동안에 셀을 기계적으로 두껍게 하고 강화하도록 완전히 또는 부분적으로 가공된 셀에 추가되는 폴리머 물질 또는 금속의 층이고; 취급층은 소자의 조립 및/또는 처리의 이후 단계에서 제거될 수 있다. 취급층은 소자 상에 솔질되거나, 분사되거나, 감기며 그 위에 경화되는 것이 허용되는 용해된 레진 또는 페인트로서, 또는 점착성 테이프로서 도포될 수 있다.
다양한 구체예들에서, 추가층들 또는 내부층들, 예컨대 이미터층 및 버퍼층은, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 하부 셀 및 Ⅲ-Ⅴ 상부 셀을 참조하여 여기서 도시되고 설명된 것 이외에 포함될 수 있다. 또한, 개별층들, 예컨대 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 흡수체층은, 그레이딩된 조성물을 갖는 층을 생성하도록 내부층의 순서로서 증착되거나 성장될 수 있고, 이러한 그레이딩된 조성물이 향상된 성능을 제공한다. 특정한 구체예에서, 예를 들어, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 흡수체층은 내부층들의 순서로서 증착될 수 있어 최종 흡수체층은 상부 표면에서 주로 은에 대하여 테이퍼링하는(tapering) 하부 표면에서 Ⅰ족 함량 주로 구리를 갖는다. 유사하게는, Ⅲ-Ⅴ 상부 셀 접합 및 흡수체층은 가볍고 무겁게 도핑된 물질의 순서로서 도포될 수 있고 이런 층들 내에 N 및 N+ 및/또는 P 및 P+ 내부층들을 생성하여 광기전 접합의 성능을 향상하고, 도체층에 대한 옴 접속을 향상시킨다.
대안적인 구체예에서, Ⅲ-Ⅴ 흡수체층은 갈륨, 인듐 및 알루미늄으로부터 선택된 하나 이상의 Ⅲa족 원소; 및 질소, 인, 비소, 안티몬, 및 비스무트로부터 선택된 하나 이상의 Ⅴa 원소를 갖는 결정질 합금이다. 여기서 설명된 특히 바람직한 구체예들은 갈륨, 인듐 및 알루미늄으로부터 선택된 하나 이상의 Ⅲa족 원소; 및 인 및 비소로부터 선택된 하나 이상의 Ⅴa 원소를 병합하고; Ⅲ-Ⅴ 흡수체층의 실시예들은 GaAs, GaInP 및 AlInP를 포함한다. 이런 물질들의 몇몇 특정 구체예에서, 질소는 또한 비소 또는 인이 예측되는 격자 위치의 비율로 존재할 수 있다. 대안적인 구체예에서, Ⅲ-Ⅴ 흡수체층은 상당한 질소를 포함하고, 갈륨 또는 인듐 나이트라이드일 수 있다.
이어서 AlGaAs 희생 해제층은 기판으로부터 꼭대기 셀(104)을 해제하도록 에칭함으로써 용해되고(212), 이어서 꼭대기 셀은 기판으로부터 리프팅된다(214). 이어서 투명 상부 도체층(120)은 이전에 해제층에 인접하였던, 접합층(122) 상에서, 꼭대기 상의 꼭대기 셀(104)에 도포된다(216). 이어서 어떤 바닥 취급층이 스트리핑된다(stripped)(218). 따라서 꼭대기 셀은 전혀 분리 기판을 갖지 않고, 꼭대기 셀에 부착된 어떤 취급층은 흡수체층 및 꼭대기 셀 접합층의 형성 동안 존재하지 않기 때문에 기판이 아니다.
대안적인 구체예에서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상부 셀은 도 2b를 참조하여 설명된 역, 꼭대기-대-바닥(top-to-bottom) 방식 대신에 바닥-대-꼭대기(bottom-to-top) 방식으로 마련된다. 본 구체예에서, 단일-결정 AlGaAs 희생 해제층은 단일-결정 기판 상에서 에피택셜하게 성장된다(270). 이런 층이 성장된 이후에, 흡수체층(124)은 해제층 상에서 성장된다(280). 다음으로, 단일-결정, Ⅲ-Ⅴ, 접합층(122)은 포토다이오드를 생성하도록 흡수체층(124) 상에서 성장된다(282). 다음으로, ITO일 수 있는, 투명 상부 도체층(120), 및 배리어층(미도시됨)의 어떤 계면이 접합층 상에 증착된다. 이어서 상면 취급층(완성 이전에 제거되기에 미도시됨)은 셀에 도포되어 취급을 가능하게 하도록 강화된다. 본 구체예에서, 어떤 바닥 취급층이 사용되지 않는다. 이어서 해제층은 제거되고, 셀은 재사용가능한 단일 결정, 기판으로부터 리프팅된다. 이어서 꼭대기-셀 바닥 접속층(126)이 추가되고(289) 처리는 꼭대기 셀을 바닥 셀에 본딩함으로써 도 2의 단계(206)를 계속한다. 구체예에서, 추가적인, 패터닝된 금속층(406)(도 7)은 상부 셀을 하부 셀에 본딩시키기 이전에 추가될 수 있다.
다음으로 꼭대기 셀(104)은 투명, 전기 전도성, 폴리머 접착제(128) 본딩제(bonding agent)의 층으로 하부 셀(106)에 결합된다. 구체예에서, 접착제(128)은 전도성 나노구조물의 전기 전도성 필러(filler)를 갖는 투명 실리콘이다. 특정 구체예에서 나노구조물은 은 나노선(silve nanowire)이다. 대안적인 구체예에서, 나노구조물은 탄소 나노튜브(carbon nanotube)이다. 추가 구체예에서, 나노구조물은 바람직하게는 바닥 셀(106)에 도달하도록 꼭대기 셀(104)을 관통하는 장파장, 저에너지 광의 과도한 섀도잉(shadowing)을 회피하도록 측면 또는 평면 내 광학 흡수 또는 반사 단면을 최소화하고 수직 전기적 전도를 향상시키도록 지향된다. 나노구조의 나노선의 경우에, 길이는 10 이상의 길이-대-폭 종횡비로, 현저하게 폭을 초과할 수 있다.
접착제(128)는 하부 셀(106) 꼭대기의 투명 도체층(116)부터 Ⅲ-Ⅴ 흡수체층(124) 후면 접속을 형성하는 투명 도체층(126)까지 전기 전류를 위한 경로를 제공한다. 미도시된, 대안적인 구체예에서, 패터닝된, 전도성 금속의 제 1 그리드(grid)는 꼭대기 셀의 바닥에 도포되고 제 2 그리드는 바닥 셀의 꼭대기에 도포되며(232), 이런 그리드는 섀도잉을 최소화하기 위하여 제 1 및 제 2 그리드들 모두에 동일한 패터닝을 가질 수 있고, 이런 그리드들은 꼭대기 셀과 바닥 셀 사이에 패쇄가능한 힌지(closable hinge)를 형성하도록 각 그리드의 버스 바아(bus bar)에 본딩된 얇은 호일에 의해 일 엣지에서 상호 간에 연결된다. 이어서 비전도성 접착층은 바닥 셀의 상부 표면에 도포되고 꼭대기 셀은 바닥 셀에 걸쳐 접힌다. 본 대안적인 구체예에서 접착제는 전기 전도성일 필요가 없고, 그리드 패턴은 섀도잉을 더 최소화하도록 꼭대기 셀의 꼭대기 상에 꼭대기 그리드와 더 매칭될 수 있다(310). 본 대안적인 구체예에서, 처리는 레이저 스크라이브(laser scribe)(220), 패터닝된 절연체층(130)의 도포, 및 셀 열들의 상호 연결을 위한 꼭대기 도체층(138)의 도포를 계속한다.
다음으로, 제 1 격리, 레이저 스크라이브는 셀 열들, 예컨대 제 2 셀 열(136)로부터 제 1 셀 열(134)을 격리하도록 수행되고(220), 투명 패터닝된 절연체층(130)은 인터커넥트 도체층(138)에 의한 꼭대기 셀의 단락(shorting)을 방지하도록 추가되며; 이런 격리 레이저 스크라이브(132)는 후면 접속층(110)을 통한 절단을 포함하는, 기판을 제외하고는 소자의 모든 층들을 통해 절단한다. 제 2 접속, 레이저 스크라이브는 격리 레이저 스크라이브 근처 또는 인접하게 수행되나(222), 이런 레이저 스크라이브는 하부 셀(106)의 몰리브덴 후면 접속층(110) 위의 이런 층들만을 통해 절단한다.
절연체층(130)은 인터커넥트층(130)에 의해 셀들의 단락을 방지하는 절연체 물질의 형상(345)을 제공하도록 패터닝되고, 이런 형상(345)(도 4a)은 접속이 바람직하지 않는 패터닝된 도체층(138)의 형상의 기저를 이루는, 꼭대기 셀 엣지, 바닥 셀 엣지, 및 바닥 셀 상부 도체층(118)의 일부를 덮을 수 있다. 절연체층(130)의 형상들은 절연 잉크의 스크린 프린팅(printing), 마스킹(masking) 및 에칭에 의해 이어지는 화학 기상 증착, 잉크젯 프린팅에 의하거나 집적 회로 및 광기전 셀의 기술 분야에서 알려진 다른 적절한 도포 방법을 통해 도포된다. 바람직한 절연체층(130)이 부재하도록 패터닝되고, 꼭대기 셀 투명 도체(120), 바닥 셀 후면 접속(110), 또는 바닥 셀 꼭대기 투명 도체(116)와 같은, 기저 도체층과 패터닝된 도체층(138)의 형상들 사이의 접속이 요구된다.
구체예들에서, 패터닝된 도체층(138)의 형상들은 적절한 금속의 증발 또는 화학 기상 증착에 의해 박막으로써 도포될 수 있고; 하기의 원치않는 일부는 원하는 형상, 예컨대 소자 상의 형상들(310, 346)을 남기도록 포토리소그래피(photolithography) 또는 에칭에 의헤 제거될 수 있다. 대안적인 구체예에서, 패터닝된 도체층(138)의 형상들(310, 346)은 전기적으로 높은-전도성 잉크, 예컨대 바인더(binder) 안에서 고함량의 은을 갖는 잉크의 잉크젯 프린팅 또는 스크린 프린팅에 의해 도포된다.
상기에 설명된 바와 같이, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들은 이어서 스크라이빙(scribing)에 의해 개별적인 셀들로 분할되는 연속 구조물로서 형성되고, 개별적인 셀들은 하부 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들(302, 304)과 같은 - 각 셀 열의 것이다. 유사하게는, 셀들의 층들은 후면 접속층(110)을 노출하도록 접속 영역에서 선택적으로 제거되어 패터닝된 전도층의 형상들이 후면 접속층에 도달하고 접속하는 것을 허용한다. 대안적인 구체예들에서, 하부 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀의 분할, 및 후면 접속층(110)의 노출은 레이저 스크라이빙보다 다른 기술로 수행된다. 구체예들에서, 이런 다른 기술들은 집적 회로 및 광기전 소자 제조의 기술 분야에서 알려진 다른 패터닝 기술 예컨대 포토리소그래피 및 에칭으로부터 선택되고; 이런 분할은 일반적으로 기저 연성 기판(102)을 끊거나 절단하지 않고 수행된다.
이어서 전도성 꼭대기층(138)은 도포되고 패터닝되어(224) 패터닝된 도체층(138)은 하이브리드 소자(100)의 총 면적의 작은 비율만을 덮으면서, 제 1 셀 열(134)의 상부 셀(104)로부터 전류를 수집하는 작용을 하고 제 2 셀 열(136)의 하부 셀(106)의 후면 접속층(110)으로 이런 전류를 제공한다. 따라서 프린팅된 도체층(138)은 전기적으로 직렬로 제 1 셀 열의 셀들을 제 2 셀 열의 셀들과 결합하는 작용을 한다.
다음으로, 간단하게 도 1에 도시되지 않는, 투명 보호층, 예컨대 실리콘 폴리의 층이, 패터닝된 전도층(138)의 형상을 포함하는 것을 포함하는, 소자를 보호하도록 전체 소자에 걸쳐 도포된다(226).
다른 대안적인 구체예에서, 전류-확산 전도층은 투명 도체(116)의 꼭대기 상에 하부 셀을 가공(202)한 이후에 도포되고 패터닝된다(232). 전류-확산 전도층은 하부 셀로부터 전류를 수집하는 투명 도체층(116)의 실효 저항을 감소키는 작용을 하고; 이런 층은 바람직하게는 약간의 비율의 하부 셀만을 덮는 그리드로서 패터닝되고, 패턴을 매칭하며 꼭대기 셀의 꼭대기 상에 그리드(310)와 함께 정렬된다.
또다른 바람직한 구체예에서 제 2 꼭대기 취급층은 꼭대기 접속 투명 도체층(120)이 도포된(216) 이후에 상부 셀에 추가된다(234). 만약 사용된다면, 이런 꼭대기 취급층은 상부 셀이 하부 셀에 본딩된 이후에 스트리핑된다(236).
도 2의 공정은 하이브리드 광기전 모듈(300)(도 3)을 생성한다. 도 4는 도 3의 일부의 확대도이고, 도 3a는 다중 열들(4개의 열들)을 갖는 모듈의 일부의 전기적 개략도이다. 각 열은 병렬-연결된 상부 Ⅲ-Ⅴ 셀(306)들의 그룹과 직렬로 전기적으로 결합된, 큰, 하부 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 광기전 셀(302, 304)을 갖는다. 도 3의 구체예는 이런 비교적 비싼 물질의 낭비를 회피하도록 둥근 대용 웨이퍼로부터 반도체 Ⅲ-Ⅴ 셀(306)들을 이용하고; 반도체 Ⅲ-Ⅴ 셀은 Ⅲ-Ⅴ 셀에 대하여 "초과 영역"을 갖는 모듈의 중요한 이용가능한 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀 영역을 덮지 않는다. 열들은 패터닝된 도체층(138)에 형성된 양극접합부(307) 및 음극접합부(308)와, 직렬로 함께 전기적으로 결합된다. 양극접합부(307) 및 음극접합부(308)는 일반적으로 모듈(300)을 로드(load)에 연결하도록 이용가능한 와이어에 본딩된다.
도 3a와 도 3b의 모듈은 하나의 패터닝된 전도층(138)으로 도시된다. 이런 도체층은 각 열의 상부 Ⅲ-Ⅴ 셀들로부터의 전류를 수집하는 작용을 하는 그리드(310)이다. 구체예에서, 그리드(310)는 각 셀(306)의 5퍼센트 이하를 덮는다. 그리드(310)는 그리드(310)가 Ⅲ-Ⅴ 셀(306)들의 하나의 열(302)의 꼭대기를 다음 열 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀(304)들의 바닥에 연결하도록 후면 금속층(110)을 접속하는 스크라이브라인 접속부(312)까지 연장된다. 상부 셀의 두께만큼 형성된 단계에 걸쳐 꼭대기 그리드(310)를 후면 접속층(110)에 연결하는 증착된 패터닝된 전도층 형상(138)의 일부의 전기 연속성은 얇은 접착층 및 얇은 기판이 없는, 리프팅-오프된 Ⅲ-Ⅴ 꼭대기 셀 소자 스택(104)에 의해 허용된 얇은 단계 높이에 의해 가능하게 된다. 도 1은 도 4에서 선 A-A를 따라 취해진 도 4의 일부의 확대 단면도이다. 패터닝된 전도층은 또한 Ⅲ-Ⅴ 꼭대기 셀에 의해 덮이지 않는 각 하부 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀의 "초과 영역", 또는 꼭대기부로부터 전류를 수집하고 최소 저항을 갖는 이런 전류를 상부 Ⅲ-Ⅴ 셀(306)의 기저를 이루는 투명 전도층(116)의 이런 일부에 안내하는 것을 돕는 확산 그리드 형상(314)을 형성한다. 이는 전체 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀 상부 표면에 걸쳐 대략 일정한 전압층(116, 314)을 가능하게 하고, 여기서 Ⅲ-Ⅴ 셀 범위 없이 바닥 셀(Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 소자)은 Ⅲ-Ⅴ 꼭대기 셀들과 매칭하는 더 양호한 전류를 가능하게 하도록 추가 전류를 바닥 셀에 제공한다. 모듈 출력(308)에서 출력 전압은 직렬로 네 개의 스택들 또는 열들로부터 기인하고, 여기서 각 스택(열)은 직렬로 두 개의 병렬 Ⅲ-Ⅴ 셀(306)들과 함께 하나의 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀을 갖는다. 본 공정은 직렬로 결합된 다수의 스택들(열들) 및 스택들(열)에서 다수의 병렬 Ⅲ-Ⅴ 셀들을 갖는 모듈을 생성하는 데에 사용될 수 있다.
스택의 각 셀에서 전류가 직렬 연결을 통해 동일하게 가해지는, 도 3과 도 3a에 도시된 바와 같은, 스택형 이종 광기전 소자의 최대 효율을 위하여, 하부 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀에 의해 생성된 최대 전력에서 광전류는 각 스택에서 상부 Ⅲ-Ⅴ 셀들에 의해 생성된 최대 전력에서 광전류에 대략 동일하여야 하고, 직렬로 연결된 스트링에서 각 스택(열)에서 광전류는 또한 매칭될 수 있어야만 한다. 구체예에서 최대 전력에서 광전류를 매칭하는 것은 도착 광자들의 부여된 스펙트럼 분포에 대한 설계에 의해 이루어진다. 구체예에서, 사용되는 특정한 Ⅲ-Ⅴ 물질이 선택되고, 기저를 이루고 상호연결된 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들의 영역이 크기 부여되어, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀에 도달하도록 예측된 광자들은 Ⅲ-Ⅴ에서 생성된 최대 전력에서 광자들과 대략 동일한 광전류를 생성할 것이다.
도 5에 도시된 구체예(348)에서, 초과 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀 영역이 특정한 상부 셀을 위한 매칭 광전류를 제공하도록 모듈의 각 열에 요구되나, 본 구체예에서 상부 Ⅲ-Ⅴ 셀의 바닥 및 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀의 꼭대기 상에 투명 도체층들(116, 126)은 잠재적인 출력 전력의 손실을 야기하기에 충분히 높은 저항성을 갖는다. 이러한 구체예에서, 하부 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀의 표면적의 작은 비율, 예컨대 5 퍼센트보다 작게 차단하기 위하여, 패터닝된, 추가 패터닝된 도체층(350)은 Ⅲ-Ⅴ 상부 셀에 의해 덮이지 않는 하부 셀(106)들의 영역으로부터 전류를 수집하고 추가 전류를 제공하여 Ⅲ-Ⅴ 상부 셀(104)의 최대 전력 전류를 매칭하는 것을 돕도록 추가될 수 있다. 이런 층(350) 상의 패터닝된 도체는 확산 그리드(314)의 도체 대신에 또는 이에 병렬로 사용될 수 있다. 도 5에 대한 대부분의 층들은 도 1의 층과 유사하고, 동일한 참조번호를 갖는 도 1의 이런 층들과 동일하며, 이런 설명들은 간단하게 여기서 반복되지 않을 것이다.
상부 Ⅲ-Ⅴ 셀에 의해 생산되도록 예측된 광전류를 대략 매칭하는 광전류를 제공하도록 보다 요구된 더 많은 총 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀 영역이 각 열에 이용가능한 대안적인 구체예에서, 모듈은 초과 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀 영역을 다중의 더 작은 광기전 셀(330)들로 나눔으로써 초과 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀 영역을 이용하도록 설계된다(도 3b). 이런 작은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들(330, 340, 342, 344)은 꼭대기 패터닝된 전도층(346)을 이용하여 직렬로 결합되어, 적절하게 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 및 Ⅲ-Ⅴ 광기전 셀들의 앞서말한 스택들 중 하나 또는 일부와 전압 매치(voltage match)에 병렬로 결합되고 직렬로 전기적으로 연결된다. 이런 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들은 하부 Ⅲ-Ⅴ 셀들보다 좁은 밴드갭을 갖고, 각각의 이러한 셀은 일반적으로 하부 Ⅲ-Ⅴ 셀들보다 낮은 최대 전력 지점 전압을 갖는다. 이러한 바와 같이, 스트링에 직렬로 결합되는 이런 작은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들의 총 개수는 스트링이 병렬로 묶인 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 및 Ⅲ-Ⅴ 셀들의 하나 이상의 스택에서 개수보다 많다. 도 4a에서, 세 개의 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들은 하나의 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀 및 하나의 Ⅲ-Ⅴ 셀의 단일 스택과 병렬이고; 대안적인 구체예에서, N개의 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀(330)들의 직렬 스트링은 M개의 스택으로 병렬로 묶일 수 있고, 여기서 각 스택은 하나의 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀 및 하나의 Ⅲ-Ⅴ 셀을 갖는다. 도 3b는 N=12 및 M=4를 도시한다. 모듈에서 스택들 및 스트링들의 전체 배열은 적절한 출력 레벨을 달성하도록 직렬-병렬이다.
몇몇 대안적인 구체예들에서, Ⅲ-Ⅴ 상부 셀들에 의해 덮이지 않는 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 하부 셀 영역의 일부는 전류 매칭하는(current matching) 데에 사용되고, 확산 그리드 형상(314)은 스택들의 상부 셀을 향하여 이런 부분들로부터 전류를 인출하도록 제공되며; 나머지 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀 영역은 스택들과 병렬이고 도 4a의 것과 같이 직렬 스트링으로 결합되는 작은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들로 나누어진다. 이런 대안적인 구체예들은 설계자가 Ⅲ-Ⅴ 상부 셀 위에 위치함으로써 생성된 광전류를 매칭하도록 각 스택에 충분한 하부 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀 영역만을 제공하면서 모든 이용가능한 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀 영역을 사용함으로써 전력 생성을 최적화하는 것을 허용한다.
다른 대안적인 구체예(358)에서, 제 2 상부 셀(360)은 제 1 상부 셀(104)을 가공한 이후에 가공될 수 있고(230), 제 1 상부 셀(104)은 중간 셀이 되고 제 2 상부 셀(360)은 도 6에 도시된 바와 같이 3-접합, 다중층, 광기전 소자에서 꼭대기 셀이 된다. 제 2 상부 셀(350)은 Ⅲ-Ⅴ 흡수체층(352), 및 N형 접합층(354)을 갖는다. Ⅲ-Ⅴ 흡수체층(352)은 제 1 상부 셀(104)의 Ⅲ-Ⅴ 흡수체층(124)보다 높은 밴드갭을 갖고 흡수를 위한 높은 최소 광자 에너지를 갖는다. 이런 에너지 차는 하부 셀(104)보다 상부 셀(360)을 위한 상이한 Ⅲ-Ⅴ 물질을 이용함으로써 달성된다.
특정한 구체예에서, 상부 Ⅲ-Ⅴ 흡수체층(352)은 InGaP이고, 하부 Ⅲ-Ⅴ 흡수체층(122)은 GaAs이며, 하부 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 흡수체층(112)은 CIT 또는 CIS로부터 선택되거나, CIS로 전이하는 CIGS 또는 CIAS를 포함하는 그레이딩된 흡수체층이다.
도 7에 도시된 바와 같은, 또 다른 대안적인 구체예(400)에서, 하부 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀의 표면적의 작은 비율 예컨대 5 퍼센트보다 작게 차단하기 위하여 패터닝된 추가 패터닝된 전도층(402)은, Ⅲ-Ⅴ 상부 셀(104)들에 의해 덮이고, 덮이지 않는 영역들을 포함하는, 하부 셀(106)로부터 전류를 수집하고, Ⅲ-Ⅴ 상부 셀(104)들 아래에 이런 전류를 유도하는 데에 사용된다. 금속일 수 있는, 추가 패터닝된 전도층(402)은 도 5의 패터닝된 전도층(350)과 비슷하나, 금속일 수 있다. 또한, 전도층(402)은 꼭대기 상에 도금되는 저온 솔더(solder)(404)를 가질 수 있다. 하부 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀의 표면적의 작은 비율 예컨대 5 퍼센트보다 작게 차단하기 위하여 패터닝되고 추가 패터닝된 전도층(404)에 대하여 정렬되어 비록 모두가 아니더라도, 많은 추가 패터닝된 전도층(404)이 금속층(406) 위에 위치하는, 제 2 추가 패터닝된 전도층(406)은, 상부 셀(104)이 하부 셀(106) 상에 위치될 때 투명 전도층(126)의 기저를 이루기 위하여 가공(204) 동안에 상부 셀의 꼭대기 상에 도포된다. 100℃와 200℃ 사이의 용융점을 갖는 특정한 구체예에서, 저온 솔더는 이어서 재유동되어 상부 셀 및 하부 셀을 함께 본딩하고 하부 셀로부터 상부 셀로 전류를 전달한다. 대안적인 구체예에서, 전도성 접착제는 상부 셀로부터 하부 셀로 전류를 전달하도록 함께 추가 전도층들의 형상을 본딩하는 데에 사용될 수 있다.
모든 층들이 얇기 때문에, 전체 하이브리드 다중접합 광기전 소자는 연성이고 수송 및 저장을 위해 감길 수 있다.
대안적인 구체예에서, 직사각형 상부 셀(306)들은 전류 매칭된 바닥 셀들이 더 높은 단위 중량당 전력(킬로그램 당 와트)을 갖는 모듈 또는 더 효율적인 모듈 및 양호한 전류 매칭을 가능하게 하도록 셀(306)들 아래가 아닌 초과 영역을 갖거나, 상부 셀(306)들 아래에 전부 제공될 수 있기만 하면, 도시된 반도체 셀들 대신에 사용될 수 있다.
대안적인 구체예에서, 꼭대기 셀(104)은 최근에 개발된 양자점 기술을 구체화한다. 꼭대기 셀(104)의 가공을 제외하고는, 그렇지 않으면 나머지 단계들이 여기서 설명된 바와 같다.
Ⅲ-Ⅴ 셀들이 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들에 걸쳐 도포된 이후에, 절연 형상의 도포를 포함하면서, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들은 분할되고, 패터닝 금속 또는 다른 패터닝된 전도성 물질 위에 위치하는 것이 상기에 설명된 바와 같이 셀들을 전기적으로 상호연결하는 형상을 제공하도록 적용되며, 보호층들이 도포되고, 조립이 절단함으로써 개별 모듈들로 나누어지며, 연결들이 각 모듈을 시스템의 외부 전기회로망에 연결하도록 추가된다.
변경은 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 상기의 방법 및 시스템 안에서 이루어질 수 있다. 따라서 첨부된 도면들에서 도시되거나 상기 설명에 포함된 과제는 예시적으로 해석되어야 하고 한정 의미로 해석되지 않아야 한다는 것이 언급되어야 한다. 하기의 청구항들은 언어의 과제로서, 그 사이에 포함되도록 언급되어야 하는, 본 발명의 방법 및 시스템의 범위의 모든 서술뿐 아니라, 여기서 설명된 모든 포괄적이고 특정된 특징들을 포함하도록 의도된다.

Claims (43)

  1. 광기전(PV) 소자에 있어서,
    기판, 금속 후면 접속층, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 반도체 흡수체층, 헤테로접합 파트너층, 및 투명 도체층을 포함하는 적어도 제 1 및 제 2 하부 PV 셀들;
    Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층, 반도체 접합층, 및 꼭대기 투명 도체층을 포함하는 적어도 하나의 상부 PV 셀;
    패터닝된 도체층의 적어도 하나의 전도성 형상(상기 형상은 적어도 하나의 상부 PV 셀의 꼭대기 투명 도체층에 걸쳐 도포되어 접속하며, 제 1 및 제 2 하부 PV 셀들의 투명 도체층으로부터 격리되고 제 2 하부 PV 셀의 후면 접속층에 결합되며, 인접한 하부 PV 셀과 직렬로 상부 PV 셀 및 제 1 하부 PV 셀을 포함하는 스택을 결합시킨다); 및
    제 1 하부 PV 셀에 적어도 하나의 상부 PV 셀을 부착시키는 전기 전도성 본딩제(적어도 하나의 상부 PV 셀은 광을 수용하도록 위치되고, 제 1 하부 PV 셀은 적어도 하나의 상부 PV 셀을 관통하는 광을 수용하도록 위치되며, 본딩제는 적어도 일부의 광을 투과할 수 있고, 상기 전기 전도성 본딩제는 제 1 하부 PV 셀과 직렬로 상부 PV 셀을 전기적으로 결합한다)를 포함하되,
    상부 PV 셀은 소자에 존재하는 단일 결정 기판을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    전도성 물질의 적어도 하나의 패터닝된 층의 형상들은 직렬로 상부 PV 셀 및 하부 PV 셀의 다중 스택들을 전기적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 반도체 흡수체층은 은 및 구리 중 적어도 하나를 포함하고, 인듐 및 갈륨 중 적어도 하나를 포함하며, 셀레늄 및 텔루륨 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 반도체 흡수체층은 구리-인듐-갈륨-디셀레니드인 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 상부 PV 셀의 Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층은 단일 결정인 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  6. 제 1 항에 있어서,
    본딩제는 전도성 필러를 갖는 투명 폴리머 물질이고, 전도성 필러는 은 나노선 또는 탄소 나노튜브 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  7. 제 3 항에 있어서,
    Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층은 갈륨, 인듐 및 알루미늄 중 적어도 하나, 및 비소 및 인 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층은 인듐, 갈륨 및 인을 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  9. 제 3 항에 있어서, 상기 PV 소자는,
    제 2 상부 PV 셀을 더 포함하되,
    상기 제 2 상부 PV 셀은 제 2 Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층, 및 제 2 반도체 접합층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  10. 제 3 항에 있어서, 상기 PV 소자는,
    Ⅲ-Ⅴ 셀들 없이 직렬로 전기적으로 결합되는 복수 개의 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들을 포함하는 스트링을 포함하되,
    스트링은 적어도 하나의 스택과 병렬로 결합되고, 스택의 복수 개의 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들 중 적어도 하나는 하부 PV 셀에 인접한 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 PV 소자는,
    패터닝된 전도층의 적어도 하나의 추가 형상을 더 포함하되,
    추가 형상은 하부 PV 셀의 꼭대기 투명 도체층에만 접속하고, 하나의 추가 형상은 상부 PV 셀에 의해 덮이지 않는 하부 PV 셀의 적어도 일부로부터 상부 PV 셀로의 전류 유동을 위한 실효 저항을 감소시키는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  12. 제 11 항에 있어서,
    Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층은 인듐, 갈륨 및 인을 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  13. 광기전(PV) 소자에 있어서,
    기판, 금속 후면 접속층, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 반도체 흡수체층, 헤테로접합 파트너층, 및 투명 도체층을 포함하는 적어도 제 1 및 제 2 하부 PV 셀들;
    Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층, 반도체 접합층, 및 꼭대기 투명 도체층을 포함하는 적어도 하나의 상부 PV 셀;
    상부 PV 셀의 Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층과 하부 PV 셀의 투명 도체층 사이의 전기적 전도를 제공하여 하부 PV 셀 및 상부 PV 셀이 스택으로서 직렬로 결합되는 층들; 및
    상부 PV 셀의 꼭대기 투명 도체층과 제 2 하부 PV 셀의 금속 후면 접속층 사이에 전기적 접속을 제공하는 패터닝된 도체층의 적어도 하나의 형상을 포함하되,
    상부 PV 셀은 소자에 존재하는 단일 결정 기판을 갖지 않고;
    상부 PV 셀은 하부 PV 셀의 상당부를 의도적으로 덮지 않고, 덮이지 않는 영역의 적어도 일부는 소자의 광 생성 전류에 기여하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 PV 소자는,
    상부 PV 셀에 의해 덮이지 않는 하부 PV 셀의 일부의 투명 도체층에 전기적 접속을 제공하는 패터닝된 도체층의 적어도 하나의 추가 형상을 포함하되,
    추가 형상은 바닥 PV 셀의 투명 도체층을 통한 전류 유동에 대한 상부 PV 셀의 투명 바닥 도체층에 전류 유동을 위한 감소된 저항을 제공하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  15. 제 14 항에 있어서,
    패터닝된 도체층은 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  16. 제 14 항에 있어서,
    Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층과 하부 PV 셀의 투명 도체층 사이의 전기적 전도를 제공하는 층들은 상부 PV 셀을 하부 PV 셀에 부착시키는 전기적 전도성 접착제를 더 포함하고,
    접착제는 적어도 일부 광을 투과시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 PV 소자는,
    Ⅲ-Ⅴ 셀들 없이 직렬로 전기적으로 결합된 복수 개의 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들을 포함하는 적어도 하나의 스트링을 더 포함하되,
    스트링은 적어도 하나의 스택과 병렬로 결합되는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  18. 제 14 항에 있어서,
    Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층과 하부 PV 셀의 투명 도체층 사이의 전기적 전도를 제공하는 층들은 저온 솔더의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 PV 소자는,
    Ⅲ-Ⅴ 셀들 없이 직렬로 전기적으로 결합된 복수 개의 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 셀들을 포함하는 적어도 하나의 스트링을 더 포함하되,
    스트링은 적어도 하나의 스택과 병렬로 결합되는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  20. 제 14 항에 있어서,
    Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 반도체 흡수체층은 은 및 구리 중 적어도 하나를 포함하고, 인듐 및 갈륨 중 적어도 하나를 포함하며, 셀레늄 및 텔루륨 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  21. 제 14 항에 있어서,
    Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층은 갈륨, 인듐 및 알루미늄 중 적어도 하나, 및 비소 및 인 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  22. 광기전(PV) 소자에 있어서,
    기판, 금속 후면 접속층, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 반도체 흡수체층, 헤테로접합 파트너층, 투명 도체층, 및 패터닝된 상부 전도층을 포함하는 적어도 하나의 하부 PV 셀들;
    하부 패터닝된 전도층, Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층, 반도체 접합층, 및 꼭대기 투명 도체층을 포함하는 적어도 하나의 상부 PV 셀;
    상부 PV 셀의 하부 패터닝된 전도층에 하부 PV 셀의 패터닝된 상부 전도층을 전기적으로 결합하는 본딩제; 및
    패터닝된 전도층 상의 적어도 하나의 전도성 형상(상기 형상은 상부 PV 셀의 꼭대기 투명 도체층에 걸쳐 도포되어 접속하며, 하부 PV 셀의 투명 도체층으로부터 격리되고 인접한 하부 PV 셀의 후면 접속층에 결합되며, 인접한 하부 PV 셀과 직렬로 상부 PV 셀 및 하부 PV 셀을 포함하는 스택을 결합시킨다)를 포함하되,
    상부 PV 셀은 PV 소자에 존재하는 단일 결정 기판을 갖지 않고;
    상부 PV 셀의 하부 패터닝된 전도층은 하부 PV 셀의 패터닝된 상부 전도층에 전기적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  23. 제 22 항에 있어서,
    전도층의 적어도 하나의 패터닝된 층 상의 형상들은 직렬로 상부 PV 셀 및 하부 PV 셀의 다중 스택들을 전기적으로 결합시키는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  24. 제 22 항에 있어서,
    Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 반도체 흡수체층은 은 및 구리 중 적어도 하나를 포함하고, 인듐 및 갈륨 중 적어도 하나를 포함하며, 셀레늄 및 텔루륨 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  25. 제 24 항에 있어서,
    Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층은 갈륨, 인듐 및 알루미늄 중 적어도 하나, 및 비소 및 인 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  26. 제 25 항에 있어서,
    Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층은 인듐, 갈륨 및 인을 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  27. 제 26 항에 있어서,
    본딩제는 솔더이고,
    하부 PV 셀의 상부 패터닝된 전도층 및 상부 PV 셀의 하부 패터닝된 전도층은 박막 금속층들이며, 솔더는 하부 PV 셀의 상부 패터닝된 전도층에 상부 PV 셀의 하부 패터닝된 전도층을 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  28. 제 22 항에 있어서,
    하부 PV 셀의 상부 패터닝된 전도층은 금속 호일 힌지에 의해 상부 PV 셀의 하부 패터닝된 전도층에 결합되는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  29. 제 22 항에 있어서, 상기 PV 소자는,
    제 2 상부 PV 셀을 더 포함하되,
    제 2 상부 PV 셀은 제 2 Ⅲ-Ⅴ 반도체 흡수체층, 및 제 2 반도체 접합층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PV 소자.
  30. 광기전(PV) 소자를 제조하는 방법에 있어서,
    연성 기판 상에 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 태양 흡수체층을 포함하는 PV 셀 층들을 가공하고, PV 셀 층들을 연성 기판 상에서 제 1 PV 셀 및 제 3 PV 셀로 세분하는 단계;
    제 1 밴드갭을 갖는 Ⅲ-Ⅴ 태양 흡수체층을 갖는 제 2 PV 셀 및 제 4 PV 셀을 가공하는 단계(제 2 PV 셀 및 제 4 PV 셀은 결정질 기판에서 가공되고, 결정질 기판은 제 2 PV 셀 및 제 4 PV 셀에서 결정 성장을 시딩한다);
    제 2 PV 셀 및 제 4 PV 셀로부터 결정질 기판들을 제거하는 단계;
    제 1 PV 셀 위에 제 2 PV 셀을 본딩하여 제 1 스택을 형성하는 단계(제 1 PV 셀 및 제 2 PV 셀은 직렬로 전기적으로 결합되고 위치되어 제 2 PV 셀에 의해 흡수되지 않는 적어도 일부 입사광이 제 1 PV 셀에 도달할 수 있다);
    제 3 PV 셀 위에 제 4 PV 셀을 본딩하여 제 2 스택을 형성하는 단계(제 4 PV 셀 및 제 3 PV 셀은 직렬로 전기적으로 결합되고 위치되어 제 4 PV 셀에 의해 흡수되지 않는 적어도 일부 입사광이 제 2 PV 셀에 도달할 수 있다); 및
    적어도 제 1 및 제 2 스택이 직렬로 전기적으로 결합될 수 있도록 소자의 셀들을 상호연결하는 적어도 하나의 형상을 갖는 패터닝된 전도층을 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    패터닝된 전도층 상의 적어도 하나의 형상은 제 2 PV 셀의 적어도 꼭대기 투명 도체층에 결합하고,
    연성 기판 상에 형성되고 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 태양 흡수체층을 갖는 제 3 PV 셀로부터 제 1 PV 셀을 분리하도록 PV 층들을 세분하는 단계는 레이저 스크라이빙을 포함하고, 스크라이빙은 적어도 하나의 형상이 제 3 PV 셀의 후면 접속 금속층을 접속하는 것을 허용하여 제 1 PV 셀, 제 2 PV 셀 및 제 3 PV 셀을 직렬로 전기적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    본딩하는 단계는 제 1 PV 셀과 제 2 PV 셀 사이에 전도성 필러를 포함하는 투명 폴리머 접착제를 도포함으로써 수행되고, 제 1 및 제 2 PV 셀 사이의 전기적 전도는 전도성 필러를 통해 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    전도성 필러는 은 나노선 및 탄소 나노튜브로 이루어진 그룹으로부터 선택된 나노구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 31 항에 있어서,
    본딩하는 단계는 제 1 및 제 2 패터닝된 금속층 사이에 솔더를 도포함으로써 수행되며, 제 1 금속층은 제 1 PV 셀과 접속하는 형상들을 갖고 제 2 금속층은 제 2 PV 셀과 접속하는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 31 항에 있어서,
    본딩하는 단계는 제 1 및 제 2 추가 패터닝된 전도층들을 도포하고(제 1 추가 전도층은 제 1 PV 셀과 접속하고, 제 2 추가 전도층은 제 2 PV 셀과 접속한다), 제 1 및 제 추가 전도층을 전기적으로 결합하며, 및 제 1 PV 셀 및 제 2 PV 셀 사이에 투명 접착제를 도포하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 31 항에 있어서, 상기 본딩하는 단계는,
    제 1 및 제 2 추가 패터닝된 전도층들을 도포하는 단계(제 1 추가 전도층은 제 1 PV 셀과 접속하고, 제 2 추가 전도층은 제 2 PV 셀과 접속한다); 및
    제 1 PV 셀과 제 2 PV 셀 사이에 전도성 필러를 포함하는 폴리머 접착제를 도포하는 단계를 더 포함하되,
    제 1 및 제 2 PV 셀들 사이의 전기적 전도는 전도성 필러를 통해 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 30 항에 있어서, 상기 방법은,
    제 2 밴드갭을 갖는 Ⅲ-Ⅴ 태양 흡수체층을 갖는 제 5 PV 셀을 가공하는 단계(상기 제 5 PV 셀은 제 2 PV 셀에 걸치고 제 2 PV 셀로부터 결정질 기판을 제거하기 이전에 가공된다)를 더 포함하되,
    제 2 밴드갭은 제 1 밴드갭과 상이하고,
    제 1 스택은 제 1 PV 셀, 제 2 PV 셀 및 제 5 PV 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    패터닝된 박막 금속층의 적어도 하나의 형상은 제 5 PV 셀의 적어도 꼭대기 투명 도체에 결합하고,
    상기 방법은,
    연성 기판 상에 형성되고 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 태양 흡수체층을 갖는 제 3 PV 셀로부터 제 1 PV 셀을 세분하도록 스크라이빙하는 단계를 더 포함하되,
    스크라이빙은 패터닝된 전도층의 적어도 하나의 형상이 제 3 PV 셀의 후면 접속 금속층을 접속하는 것을 허용하여 제 1 PV 셀, 제 2 PV 셀, 제 4 PV 셀 및 제 3 PV 셀을 직렬로 전기적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 37 항에 있어서,
    본딩하는 단계는 제 1 PV 셀과 제 2 PV 셀 사이에 전도성 필러를 포함하는 투명 폴리머 접착제를 도포함으로써 수행되고,
    제 1 및 제 2 PV 셀들 사이의 전기적 전도는 전도성 필러를 통해 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제 37 항에 있어서,
    본딩하는 단계는 제 1 및 제 2 금속층 사이에 솔더를 도포함으로써 수행되며, 제 1 금속층은 제 1 PV 셀과 접속하고 제 2 금속층은 제 2 PV 셀과 접속하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 37 항에 있어서,
    본딩하는 단계는 제 1 및 제 2 추가 패터닝된 전도층들을 도포하고(제 1 추가 전도층은 제 1 PV 셀과 접속하고, 제 2 추가 전도층은 제 2 PV 셀과 접속한다), 제 1 및 제 2 추가 전도층들을 전기적으로 결합하며, 제 1 PV 셀 및 제 2 PV 셀 사이에 투명 접착제를 도포하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 31 항에 있어서,
    패터닝된 박막 전도층 상의 제 2 형상은 하부 PV 셀의 꼭대기 투명 도체층에만 접속하고 상부 PV 셀에 의해 덮이지 않는 하부 PV 셀의 일부로부터 상부 PV 셀에 의해 덮이는 하부 PV 셀의 투명 도체층의 일부까지 전류 유동에 대한 저항을 감소시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제 31 항에 있어서, 상기 방법은,
    상부 PV 셀에 의해 덮이지않는 하부 PV 셀 층들의 일부를 복수 개의 덮이지 않는 셀들로 세분하도록 스크라이빙하는 단계를 더 포함하되,
    패터닝된 전도층 상의 적어도 하나의 형상은 복수 개의 덮이지않는 셀들을 덮이지 않는 셀들의 직렬 스트링으로 전기적으로 결합하고, 적어도 제 1 스택과 병렬로 덮이지 않는 셀들의 직렬 스트링을 결합하는 것을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014512699A (ja) * 2011-04-29 2014-05-22 アンバーウェーブ， インコーポレイテッド 薄膜はんだ接合
KR101393743B1 (ko) * 2012-06-28 2014-05-13 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조 방법
US9287431B2 (en) 2012-12-10 2016-03-15 Alliance For Sustainable Energy, Llc Superstrate sub-cell voltage-matched multijunction solar cells
US9608146B2 (en) * 2014-04-09 2017-03-28 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Method for fabrication of copper-indium gallium oxide and chalcogenide thin films
US10636974B2 (en) 2014-04-24 2020-04-28 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Molecular compositions, materials, and methods for efficient multiple exciton generation
US10483316B2 (en) 2016-01-13 2019-11-19 mPower Technology, Inc. Fabrication and operation of multi-function flexible radiation detection systems
CN109075253A (zh) * 2016-03-04 2018-12-21 太阳视窗技术公司 用于具有溅射接触层的有机半导体器件的系统和方法
CN105702763B (zh) * 2016-04-15 2017-11-10 武汉锦隆工程技术有限公司 一种光电池板及激光供电设备
WO2018107164A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-14 mPower Technology, Inc. High performance solar cells, arrays and manufacturing processes therefor
US10914848B1 (en) 2018-07-13 2021-02-09 mPower Technology, Inc. Fabrication, integration and operation of multi-function radiation detection systems
US12009451B2 (en) 2018-07-30 2024-06-11 mPower Technology, Inc. In-situ rapid annealing and operation of solar cells for extreme environment applications
EP3660927B1 (en) 2018-11-30 2021-11-10 CSEM Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique SA Photovoltaic module
KR102711294B1 (ko) * 2019-04-09 2024-09-27 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 전자 디바이스의 제조 방법

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4795501A (en) 1985-10-30 1989-01-03 The Boeing Company Single crystal, heteroepitaxial, GaAlAs/CuInSe2 tandem solar cell and method of manufacture
US4684761A (en) * 1986-04-09 1987-08-04 The Boeing Company Method for making graded I-III-VI2 semiconductors and solar cell obtained thereby
US5021099A (en) 1988-08-09 1991-06-04 The Boeing Company Solar cell interconnection and packaging using tape carrier
JP3249408B2 (ja) 1996-10-25 2002-01-21 昭和シェル石油株式会社 薄膜太陽電池の薄膜光吸収層の製造方法及び製造装置
US6323417B1 (en) 1998-09-29 2001-11-27 Lockheed Martin Corporation Method of making I-III-VI semiconductor materials for use in photovoltaic cells
US6372538B1 (en) 2000-03-16 2002-04-16 University Of Delaware Fabrication of thin-film, flexible photovoltaic module
US7238545B2 (en) * 2002-04-09 2007-07-03 Kaneka Corporation Method for fabricating tandem thin film photoelectric converter
US7560641B2 (en) 2002-06-17 2009-07-14 Shalini Menezes Thin film solar cell configuration and fabrication method
WO2004032189A2 (en) 2002-09-30 2004-04-15 Miasolé Manufacturing apparatus and method for large-scale production of thin-film solar cells
US7604843B1 (en) 2005-03-16 2009-10-20 Nanosolar, Inc. Metallic dispersion
US7374963B2 (en) 2004-03-15 2008-05-20 Solopower, Inc. Technique and apparatus for depositing thin layers of semiconductors for solar cell fabrication
CA2586961A1 (en) 2004-11-10 2006-05-18 Daystar Technologies, Inc. Thermal process for creation of an in-situ junction layer in cigs
US20070093006A1 (en) 2005-10-24 2007-04-26 Basol Bulent M Technique For Preparing Precursor Films And Compound Layers For Thin Film Solar Cell Fabrication And Apparatus Corresponding Thereto
US20070227633A1 (en) 2006-04-04 2007-10-04 Basol Bulent M Composition control for roll-to-roll processed photovoltaic films
TW200832732A (en) 2006-10-19 2008-08-01 Solopower Inc Roll-to-roll electroplating for photovoltaic film manufacturing
EP2115783A2 (en) 2007-01-31 2009-11-11 Jeroen K.J. Van Duren Solar cell absorber layer formed from metal ion precursors
WO2009012345A2 (en) 2007-07-16 2009-01-22 Ascent Solar Technologies, Inc. Hybrid multi-junction photovoltaic cells and associated methods
WO2009046178A1 (en) 2007-10-02 2009-04-09 University Of Delaware I-iii-vi2 photovoltaic absorber layers
US8258001B2 (en) 2007-10-26 2012-09-04 Solopower, Inc. Method and apparatus for forming copper indium gallium chalcogenide layers
US8415559B2 (en) 2008-02-08 2013-04-09 Solopower, Inc. Method for forming copper indium gallium chalcogenide layer with shaped gallium profile
US8252621B2 (en) 2008-02-08 2012-08-28 Solopower, Inc. Method for forming copper indium gallium chalcogenide layer with optimized gallium content at its surface
CA2716627A1 (en) 2008-03-04 2009-09-11 Solexant Corp. Process for making solar cells
US7842534B2 (en) 2008-04-02 2010-11-30 Sunlight Photonics Inc. Method for forming a compound semi-conductor thin-film
US20090255467A1 (en) 2008-04-15 2009-10-15 Global Solar Energy, Inc. Apparatus and methods for manufacturing thin-film solar cells
US8207012B2 (en) * 2008-04-28 2012-06-26 Solopower, Inc. Method and apparatus for achieving low resistance contact to a metal based thin film solar cell
US8138410B2 (en) * 2008-10-01 2012-03-20 International Business Machines Corporation Optical tandem photovoltaic cell panels
US7897020B2 (en) 2009-04-13 2011-03-01 Miasole Method for alkali doping of thin film photovoltaic materials

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