PT10799T - Um arranjo para célula solar fotovoltaica - Google Patents

Abstract

UMA CÉLULA SOLAR FOTOVOLTAICA PARA PRODUZIR ENERGIA A PARTIR DO SOL INCLUINDO UM SUBSTRATO DE GERMÂNIO (11, 12) INCLUINDO UMA PRIMEIRA JUNÇÃO FOTO ACTIVA E FORMANDO UMA SUB-CÉLULA SOLAR INFERIOR (10); UMA CÉLULA INTERMÉDIA DE ARSENIETO DE GÁLIO (20) DISPOSTA NO REFERIDO SUBSTRATO (11, 12); UMA CÉLULA SUPERIOR DE FOSFATO DE GÁLIO-ÍNDIO (30) DISPOSTA SOBRE A REFERIDA CÉLULA INTERMÉDIA (20); E UMA GRELHA DE SUPERFÍCIE INCLUINDO UMA PLURALIDADE DE LINHAS DA GRELHA ESPAÇADAS (45), TAIS QUE AS LINHAS DA GRELHA TÊM UMA ESPESSURA MAIOR QUE 7 MÍCRONES, E CADA LINHA DA GRELHA TEM UMA SECÇÃO TRANSVERSAL COM A FORMA DE UM TRAPEZÓIDE COM UMA ÁREA DE SECÇÃO TRANSVERSAL ENTRE 45 E 55 MÍCRONES QUADRADOS.

Description

1

DESCRIÇÃO "UM ARRANJO PARA CÉLULA SOLAR FOTOVOLTAICA"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO ÂMBITO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se geralmente ao projecto de células solares para sistemas de alimentação solar e concentradores quer espaciais quer terrestres para a conversão da luz solar em energia eléctrica, e mais particularmente a um arranjo incluindo uma configuração em grelha das células solares.

DESCRIÇÃO

As células solares de silício comercialmente disponíveis para a aplicação em alimentação solar terrestre têm eficiências entre os 8% e os 15%. As células solares de semicondutor composto, baseadas em compostos III-V, têm a eficiência de 28% em condições normais de funcionamento. Adicionalmente, é bem conhecido que concentrar a energia solar numa célula fotovoltaica de semicondutor de composto III-V aumenta a eficiência da célula até 37% de eficiência sob concentração.

Os sistemas de alimentação solar terrestre usam actualmente células solares de silício com vista no seu baixo custo e disponibilidade difundida. Embora as células solares de composto III-V semicondutor fossem utilizadas extensamente nas aplicações para satélite, em que suas eficiências de potência-peso são mais importantes do que considerações de custo-por-watt para seleccionar tais dispositivos, tais células solares do semicondutor III - V não foram ainda projectadas para a cobertura óptima do espectro solar presente na superfície da terra (conhecida como massa de ar 2 1,5 ou AMl,5D).

No projecto de células solares de silício e de composto III -V semicondutor, um contacto eléctrico é colocado tipicamente no lado dianteiro ou de absorção da célula solar e um segundo contacto é colocado na parte de trás da célula. Um semicondutor foto activo é disposto no lado de absorção da luz do substrato e inclui uma ou mais junções p-n, que cria o fluxo de electrões enquanto a luz é absorvida dentro da célula. As linhas da grelha condutora estendem-se sobre a superfície superior da célula para capturar este fluxo de electrões que conectam depois aos contactos anteriores ou ilhas de ligação.

Um aspecto importante a especificar no projecto de uma célula solar é a sua estrutura física (composição, banda proibida, e espessura das camadas) das camadas materiais do semicondutor que constituem a célula solar. As células solares são frequentemente fabricadas na vertical em estruturas multijunção utilizando materiais com diferentes bandas proibidas e convertendo o máximo possível do espectro solar. Um tipo de estrutura de multijunção útil no projecto de acordo com a presente invenção é a estrutura de tripla junção da célula solar que consiste numa célula inferior de germânio, numa célula intermédia de arsenieto de gálio (GaAs), e numa célula superior de fosfato de gálio-índio (InGaP) .

RESUMO

Objectivos da invenção E objectivo da presente invenção fornecer uma célula solar multijunção de composto III-V semicondutor melhorada para aplicações de alimentação terrestre com uma configuração em grelha que permita que a célula solar produza mais do que 35 mili-watts de pico de potência DC por centímetro quadrado de área da célula com o sol a uma irradiação solar de AM1,5D. 3 É objectivo da presente invenção fornecer uma célula solar multijunção de composto III-V semicondutor melhorada para aplicações de alimentação espaciais com uma configuração em grelha que permita que a célula solar produza mais do que 35 mili-watts de pico de potência DC por centímetro quadrado de área da célula com o sol a uma irradiação solar de AMO. É ainda um outro objectivo da invenção fornecer uma estrutura em grelha na superfície frontal de uma célula solar de semicondutor III-V para permitir correntes elevadas para aplicações fotovoltaicas de alimentação terrestre com concentrador.

Algumas implementações podem alcançar menos objectivos do que todos aqueles expostos anteriormente.

CARACTERÍSTICAS DA INVENÇÃO

Resumidamente, e em termos gerais, a presente invenção fornece um concentrador fotovoltaico de célula solar produzindo energia do sol que compreende uma lente concentradora para produzir uma concentração de luz maior que 500X; e uma célula solar no trajecto do feixe luminoso concentrado, a célula solar incluí um substrato de germânio incluindo uma primeira junção foto activa e formando uma sub-célula solar inferior; uma célula intermédia de arsenieto de gálio disposta no referido substrato; uma célula superior de fosfato de gálio-índio disposta sobre a referida célula intermédia e tendo uma banda proibida para maximizar a absorção na região espectral AM1,5; e uma grelha de superfície disposta sobre a referida célula superior incluindo uma pluralidade de linhas da grelha espaçadas, tais que as linhas da grelha têm uma espessura maior que 7 mícrones, e cada linha da grelha tem uma secção transversal com a forma de um trapezóide com uma área de secção transversal entre 45 e 55 mícrones quadrados.

Por outro lado, o presente pedido fornece uma célula 4 solar fotovoltaica para produzir energia a partir do sol e inclui um substrato de germânio incluindo uma primeira junção foto activa e formando uma sub-célula solar inferior; uma célula intermédia de arsenieto de gálio disposta no referido substrato; uma célula superior de fosfato de gálio-indio disposta sobre a referida célula intermédia; e uma grelha de superfície incluindo uma pluralidade de linhas da grelha espaçadas, tais que as linhas da grelha têm uma espessura maior que 7 mícrones, e cada linha da grelha tem uma secção transversal com a forma de um trapezóide com uma área de secção transversal entre 45 e 55 mícrones quadrados.

Por outro lado, o presente pedido fornece um arranjo de uma célula solar fotovoltaica para produzir energia a partir do sol e inclui um substrato de germânio incluindo uma primeira junção foto activa e formando uma sub-célula solar inferior; uma célula intermédia de arsenieto de gálio disposta no referido substrato; uma célula superior de fosfato de gálio-índio disposta sobre a referida célula intermédia; e uma grelha de superfície disposta sobre a referida célula superior incluindo uma pluralidade de linhas da grelha espaçadas, tais que as linhas da grelha têm uma espessura maior que 7 mícrones.

Em algumas realizações, as linhas da grelha de superfície têm uma secção transversal com a forma de um trapezóide com uma largura na parte superior de aproximadamente 4,5 mícrones, e uma largura na parte inferior de aproximadamente 7 mícrones.

Em algumas realizações, as linhas da grelha de superfície têm um passo do centro-a-centro de aproximadamente 100 mícrones.

Em algumas realizações, as linhas da grelha de superfície consistem numa pluralidade de linhas da grelha paralelas que cobrem a superfície superior.

Em algumas realizações, as linhas da grelha de 5 superfície têm uma área de superfície total que cobre pelo menos 5% da área de superfície da célula superior, mas menos de 10% da área de superfície.

Em algumas realizações, as linhas da grelha de superfície têm a área de superfície total de padrão de grelha que cobre aproximadamente 6% da área de superfície.

Em algumas realizações, a célula solar tem uma tensão em circuito aberto (Voc) de pelo menos 3,0 volts, uma resposta em curto-circuito de pelo menos 0,13 amperes por watt, um factor de carga (FF) de pelo menos de 0,70, e produz mais do que 35 mili-watts de pico de potência DC por centímetro quadrado de área da célula a uma irradiação solar de AM1,5D com uma eficiência de conversão acima dos 35% por sol.

Em algumas realizações, a célula solar tem uma tensão em circuito aberto (Voc) de pelo menos 3,0 volts, uma resposta em curto-circuito de pelo menos 0,13 amperes por watt, um factor de carga (FF) de pelo menos de 0,70, e produz mais do que 35 mili-watts de pico de potência DC por centímetro quadrado de área da célula a uma irradiação solar de AMO com uma eficiência de conversão acima dos 35% por sol.

Em algumas realizações, a banda proibida das sub-células superiores, intermédias, e inferiores são respectivamente 1,9 eV, 1,4 eV e 0,7 eV.

Em algumas realizações, a sub-célula superior tem uma resistência de camada de menos de 300 ohms/quadrado.

Em algumas realizações, a resistência de camada da resistência da camada da sub-célula superior é aproximadamente 200 ohms/quadrado.

Em algumas realizações, as camadas do díodo túnel dispostas entre as sub-células da célula solar têm uma espessura adaptada para suportar uma densidade de corrente através dos díodos túnel entre os 15 e 30 amperes/centímetro quadrado.

Algumas implementações da presente invenção podem 6 incorporar ou implementar menos aspectos e caracteristicas referidas nos resumos antecedentes.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS FIG. 1 é uma vista da secção transversal altamente ampliada de uma célula solar terrestre construída de acordo com o método existente; FIG. 2 é uma vista da secção transversal altamente ampliada de uma célula solar terrestre construída de acordo com os ensinamentos do presente pedido; FIG. 3 é um gráfico que mostra a eficiência de uma célula solar sob uma iluminação de 500 sóis com um espectro de AM1,5D com uma área de superfície de um centímetro quadrado de célula solar em função da espessura das linhas da grelha; e FIG. 4 é um gráfico que mostra a eficiência de uma célula solar sob uma iluminação do sol com um espectro de AMO com uma área de superfície de sessenta centímetros quadrados em função da espessura das linhas da grelha.

DESCRIÇÃO DE UMA REALIZAÇÃO PREFERIDA

Os detalhes da presente invenção serão agora descritos incluindo aspectos e suas realizações exemplares.

Relativamente às figuras e à seguinte descrição, os números de referência são usados para identificar elementos semelhantes ou funcionalmente similares, e pretende-se ilustrar características principais e realizações exemplares com diagramas altamente simplificados. Adicionalmente, com as figuras não se pretende descrever cada característica da realização real nem as dimensões relativas dos elementos descritos, e não estão representados à escala. O projecto de uma estrutura típica de uma célula solar de junção tripla de composto III-V semicondutor é descrito mais particularmente na Patente dos Estados Unidos N° 7 6.680.432, aqui incorporada como referência.

Como mostrado no exemplo ilustrado da FIG. 1, a sub-célula inferior 10 inclui um substrato 11, 12 formado por germânio ("Ge") tipo-p, a parte inferior que serve também como uma camada base da sub-célula 10. Uma camada de contacto metálico ou uma ilha 50 é formado na parte inferior da camada base 11 para fornecer um contacto eléctrico à célula solar multijunção. A sub-célula inferior 10 adicionalmente inclui, por exemplo, uma zona emissora 12 tipo-n de Ge, e uma camada de nucleação 13 tipo-n. A camada de nucleação 13 é depositada sobre o substrato 11, 12, e a camada emissora 12 é formada no substrato de Ge pela difusão dos dopantes das camadas superiores no substrato de Ge, mudando desse modo a parte superior 12 do substrato tipo-p de germânio para uma região tipo-n 12. Uma camada tipo-n de arsenieto de gálio 14 altamente dopada é depositada sobre a camada de nucleação 13, e é uma fonte de dopantes de arsénio na região do emissor 12.

Embora o substrato de crescimento e a camada base 11 sejam preferivelmente substrato de crescimento e camada base do tipo-p Ge, outros materiais semicondutores podem ser também usados como a substrato de crescimento e camada base, ou somente como substrato de crescimento. Os exemplos de tais substratos incluem, mas não estão limitados a, GaAs, InP, GaSb, InAs, InSb, GaP, Si, SiGe, SiC, A1203, Mo, aço inoxidável, vidro de silica-cal-soda, e Si02.

As camadas de junção túnel altamente dopadas do tipo-p de arsenieto de gálio de alumínio ("AlGaAs") e ("GaAs") 14, 15 podem ser depositadas sobre a camada de nucleação 13 para formar um díodo túnel e para fornecer uma via de baixa resistência entre a sub-célula inferior e a sub-célula intermédia. A sub-célula intermédia 20 inclui um campo de superfície posterior ("BSF") 16 altamente dopado do tipo-p de arsenieto de gálio de alumínio ("AlGaAs"), uma camada base 17 tipo-p de 8

InGaAs, uma camada emissora 18 altamente dopada tipo-n de fosfato de gálio-índio ("InGaP2") e uma camada janela 19 altamente dopada do tipo-n de fosfato de índio de alumínio ("AlInP2"). A camada janela tem tipicamente o mesmo tipo de dopagem que o emissor, mas com uma concentração de dopagem mais elevada do que o emissor. Adicionalmente, é frequentemente desejável para a camada janela que tenha um valor mais elevado da banda proibida do que o emissor, a fim de suprimir a foto-geração de portadores minoritários e a injecção na janela, reduzindo desse modo a recombinação que ocorreria de outra forma na camada janela. Note-se que uma variedade de materiais diferentes de semicondutor podem ser usados para a janela, o emissor, a base e/ou as camadas de BSF da célula fotovoltaica, incluindo AlInP, AlAs, A1P, AlGalnP, AlGaAsP, AlGalnAs, AlGalnPAs, GalnP, GalnAs, GalnPAs, AlGaAs, AlInAs, AlInPAs, GaAsSb, AlAsSb, GaAlAsSb, AlInSb, GalnSb, AlGalnSb, A1N, GaN, InN, GalnN, AlGalnN, GalnNAs, AlGalnNAs, ZnSSe, CdSSe, e outros materiais e ainda estar dentro do espírito da presente invenção. A camada inferior 17 de InGaAs da sub-célula intermédia 20 pode incluir, por exemplo, aproximadamente 1,5% de índio. Outras composições podem também ser utilizadas. A camada inferior 17 está formada sobre a camada de BSF 16 depois da camada de BSF ser depositada sobre a junção túnel 14, 15 da sub-célula inferior 10. A camada BSF 16 é aplicada para reduzir a perda de recombinações na sub-célula intermédia 20. A camada BSF 16 dirige os portadores minoritários de uma região altamente dopada perto da superfície posterior para minimizar o efeito de perda por recombinação. Desta forma, a camada BSF 16 reduz a perda por recombinação na parte posterior da célula solar e reduz desse modo a recombinação na camada de interface base/BSF. A camada janela 19 está depositada na camada do 9 emissor 18 da sub-célula intermédia 20 depois da camada do emissor ser depositada. A camada janela 19 na sub-célula intermédia 20 ajuda a reduzir a perda por recombinação e melhora o passivação da superfície da célula das junções subjacentes.

Antes de depositar as camadas da célula superior 30, as camadas junção túnel altamente dopadas do tipo-n InAlP2 e do tipo-n InGaP2 respectivamente 21, 22 podem ser depositadas sobre a sub-célula intermédia 20, formando um díodo túnel.

Em algumas realizações de uma célula solar terrestre de alta concentração, as camadas do díodo túnel dispostas entre as sub-células têm uma espessura adaptada para suportar uma densidade de corrente através dos díodos túnel entre os 15 e 30 amperes/centímetro quadrado.

No exemplo ilustrado, a sub-célula superior 30 inclui uma camada BSF 23 altamente dopada do tipo-n de fosfato de gálio-indio de alumínio ("InGaAlP"), uma camada inferior 24 do tipo-n de InGaP2, uma camada emissora 25 do tipo-n InGaP2 altamente dopada e uma camada janela 26 do tipo-n de InAlP2 altamente dopada. A camada base 24 da sub-célula superior 30 está depositada sobre a camada BSF 23 depois da camada BSF 23 ser formada sobre as camadas junção túnel 21, 22 da sub-célula intermédia 20. A camada janela 26 está depositada sobre a camada emissora 25 da sub-célula superior depois da camada emissora 25 ser formada sobre a camada base 24. Uma camada 27 de cobertura pode ser depositada e modelada em regiões separadas de contacto sobre a camada janela 26 da sub-célula superior 30. A camada cobertura 27 serve como um contacto eléctrico da sub-célula superior 30 à camada da grelha metálica 40. A resistência de camada da célula superior é menos de 300 ohms/quadrado, e em algumas realizações é aproximadamente 200 ohms/centímetros quadrados. A camada cobertura 27 dopada pode ser uma camada de semicondutor tal como, por exemplo, uma 10 camada de GaAs ou de InGaAs. Um revestimento anti-reflexo 28 pode também ser aplicado na superfície da camada janela 26 entre as regiões de contacto da camada cobertura 27.

As linhas da grelha 40 da célula solar no método existente, tipicamente estendem-se entre duas barras de barramento em lados opostos da célula. No método existente, as linhas da grelha tinham tipicamente uma espessura ou uma altura de 5 mícrones ou menos, uma largura de aproximadamente 5 mícrones, e um passo (isto é, distância entre centros das linhas da grelha adjacentes) de aproximadamente 100 mícrones A área de superfície total do padrão da grelha coberto está entre 5,0% e 10,0% da área de superfície da célula superior. A célula solar do presente pedido, como mostrado no exemplo ilustrado da FIG. 2, têm substancialmente as mesmas camadas semicondutoras da 11 à 27, camada de contacto metálico 50, e a camada de revestimento anti-reflexo 28, assim como a célula solar da FIG. 1, e tal descrição não necessita ser repetida aqui.

Em algumas realizações do presente pedido, as linhas da grelha estendem-se entre duas barras de barramento em lados opostos da célula. Em algumas realizações, cada linha da grelha 45 pode ter uma secção transversal com a forma de um trapezóide com uma área de secção transversal entre 45 e 55 mícrones quadrados, o tamanho de cada condutor consequentemente está adaptado para a condução relativamente altamente da corrente criada pela célula solar sob concentração elevada.

As linhas da grelha 45 têm uma espessura ou uma altura de 7 mícrones ou menos, uma largura de aproximadamente 5 mícrones, e um passo (isto é, distância entre centros das linhas da grelha adjacentes) de aproximadamente 100 mícrones Em algumas realizações, as linhas da grelha têm uma secção transversal com a forma de um trapezóide com uma largura na parte superior de aproximadamente 4,5 mícrones, e uma largura 11 na parte inferior de aproximadamente 7 micrones. A área de superfície total do padrão da grelha cobre entre 5,0% e 10,0% da área de superfície da célula superior. O padrão da grelha e as dimensões da linha são seleccionados para suportar correntes relativamente elevadas produzidas pela célula solar. Em algumas realizações, a superfície total do padrão de grelha cobre aproximadamente 6% da área de superfície da célula superior.

Em algumas realizações, como para aplicações de alimentação terrestre, uma lente de concentração 60 ou outro sistema óptico pode ser disposto acima da célula solar e ser usado para focar a luz solar incidente até uma ampliação de 500X ou mais na superfície da célula.

Em algumas realizações, na célula solar resultante a banda proibida das sub-células superiores, intermédias, e inferiores são respectivamente 1,9 eV, 1,4 eV e 0,7 eV. Em algumas realizações, a célula solar tem uma tensão em circuito aberto (Voc) de pelo menos 3,0 volts, uma resposta em curto-circuito de pelo menos 0,13 amperes por watt, um factor de carga (FF) de pelo menos de 0,70, e com uma eficiência de conversão de pelo menos 35% sob uma massa de ar de 1,5 (AM1,5D) ou um espectro terrestre semelhante a 25 graus Centígrados, quando iluminado com um concentrador de luz solar com um factor acima dos 500x, a fim de produzir mais do que 35 mili-watts de pico de potência DC por centímetro quadrado de área da célula. FIG. 3 é um gráfico que mostra a eficiência de uma célula solar sob uma iluminação de 500 sóis com um espectro de AMl,5D com uma área de superfície de um centímetro quadrado de célula solar em função da espessura das linhas da grelha. Tal célula solar (identificada como o modelo CTJ) é apropriada para aplicações terrestres nos sistemas fotovoltaicos com concentrador que usam lentes ou outro sistema óptico para focar os feixes do sol incidentes na 12 célula com uma ampliação de 500 vezes ou mais. O uso das linhas de grelha espessas (tais como uma espessura de 7 micrones ou mais) resulta numa melhoria substancial da eficiência da célula. As limitações da litografia e as considerações de processamento podem fazer com que a realização de espessuras da grelha na extremidade mais elevada do gráfico (isto é, dez micrones ou mais) sejam menos práticas de um ponto de vista da produção ou da confiabilidade usando a tecnologia actual de produção, mas este facto não deve depreciar o ensino do presente pedido. FIG. 4 é um gráfico que mostra a eficiência de uma

célula solar sob uma iluminação do sol com um espectro de AMO com uma área de superfície de sessenta centímetros quadrados em função da espessura das linhas da grelha. Tal célula solar (identificada como o modelo ZTJ) é apropriada para aplicações no espaço nos sistemas fotovoltaicos que operam com um sol (isto é, sem o uso de ampliação dos feixes incidentes do sol) . O uso das linhas de grelha espessas (tais como uma espessura de 7 micrones ou mais) resulta numa melhoria substancial da eficiência da célula. As limitações da litografia e as considerações de processamento podem fazer com que a realização de espessuras da grelha na extremidade mais elevada do gráfico (isto é, dez micrones ou mais) sejam menos práticas de um ponto de vista da produção ou da confiabilidade usando a tecnologia actual de produção, mas este facto não deve depreciar o ensino do presente pedido.

Lisboa, 09.03.2012

Claims (12)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um produzir primeira inferior arranjo de uma célula solar fotovoltaica para energia a partir do sol compreende: um substrato de germânio (11, 12) incluindo uma junção foto activa e formando uma sub-célula solar (10) ; uma célula intermédia de arsenieto de gálio (20) disposta no referido substrato (11, 12); uma sub-célula superior de fosfato de gálio-indio (30) disposta sobre a referida célula intermédia; e uma grelha de superfície disposta sobre a referida sub-célula superior (30) incluindo uma pluralidade de linhas da grelha espaçadas (45), caracterizado por então, as linhas da grelha têm uma espessura maior que 7 mícrones, e cada linha da grelha (45) tem uma secção transversal com a forma de um trapezóide com uma área de secção transversal entre 45 e 55 mícrones quadrados.

2. Um arranjo segundo a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de que a forma de um trapezóide tem uma largura na parte superior de 4,5 mícrones, e uma largura na parte inferior de 7 mícrones.

3. Um arranjo segundo a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de que as linhas da grelha (45) têm um passo do centro-a-centro de aproximadamente 100 mícrones.

4. Um arranjo segundo a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de que o padrão da grelha consiste numa pluralidade de linhas da grelha paralelas (45) que cobrem a superfície superior. 2

5. Um arranjo segundo a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de que a área de superfície total do padrão da grelha cobre pelo menos 5% da área de superfície da sub-célula superior (30), mas menos de 10% da área de superfície da sub-célula superior (30).

6. Um arranjo segundo a reivindicação 5, caracterizado pelo facto de que a área de superfície total do padrão da grelha cobre aproximadamente 6% da referida área de superfície da sub-célula superior (30).

7. Um arranjo segundo a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de que a banda proibida das sub-células superiores, intermédias, e inferiores são respectivamente 1,9 eV, 1,4 eV e 0,7 eV.

8. Um arranjo segundo a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de que a sub-célula superior (30) tem uma resistência de camada de menos de 300 ohms/quadrado.

9. Um arranjo segundo a reivindicação 8, caracterizado pelo facto de que a sub-célula superior (30) tem uma resistência de camada de aproximadamente 200 ohms/quadrado.

10. Um arranjo reivindicado segundo todas as reivindicações precedentes, caracterizado pelo facto de que compreende adicionalmente uma lente concentradora (60) para produzir uma concentração de luz maior do que 500X; tal que a sub-célula superior (30) é disposta no trajecto do feixe luminoso concentrado; tal que a referida sub-célula superior (30) tem uma banda proibida para maximizar a absorção na região espectral AM1,5; e as referidas linhas da grelha (45) são adaptadas 3 para a condução de corrente relativamente elevada criada pela célula solar.

11. Um arranjo segundo a reivindicação 10, caracterizado pelo facto de que a célula solar tem uma tensão em circuito aberto (Voc) de pelo menos 3,0 volts, uma resposta em curto-circuito de pelo menos 0,13 amperes por watt, um factor de carga (FF) de pelo menos de 0,70, e produz mais do que 35 mili-watts de pico de potência DC por centímetro quadrado de área da célula a uma irradiação solar de AM1,5 com uma eficiência de conversão acima dos 35% por sol.

12. Um arranjo segundo a reivindicação 10, caracterizado pelo facto de que compreende adicionalmente camadas de díodo túnel (14, 15; 21, 22) dispostas entre as sub-células da célula solar tendo uma espessura adaptada para suportar uma densidade de corrente através dos díodos túnel entre os 15 e 30 amperes/centímetro quadrado. Lisboa, 09.03.2012