RU2006143771A - Солнечный элемент со встроенным защитным диодом - Google Patents

Солнечный элемент со встроенным защитным диодом Download PDF

Info

Publication number
RU2006143771A
RU2006143771A RU2006143771/28A RU2006143771A RU2006143771A RU 2006143771 A RU2006143771 A RU 2006143771A RU 2006143771/28 A RU2006143771/28 A RU 2006143771/28A RU 2006143771 A RU2006143771 A RU 2006143771A RU 2006143771 A RU2006143771 A RU 2006143771A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solar cell
diode
protective diode
cell according
layers
Prior art date
Application number
RU2006143771/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2358356C2 (ru
Inventor
Герхард ШТРОБЛЬ (DE)
Герхард ШТРОБЛЬ
Original Assignee
Азур Спэйс Солар Пауэр Гмбх (De)
Азур Спэйс Солар Пауэр Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Азур Спэйс Солар Пауэр Гмбх (De), Азур Спэйс Солар Пауэр Гмбх filed Critical Азур Спэйс Солар Пауэр Гмбх (De)
Publication of RU2006143771A publication Critical patent/RU2006143771A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2358356C2 publication Critical patent/RU2358356C2/ru

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/142Energy conversion devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0725Multiple junction or tandem solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0735Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising only AIIIBV compound semiconductors, e.g. GaAs/AlGaAs or InP/GaInAs solar cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/544Solar cells from Group III-V materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547Monocrystalline silicon PV cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

1. Солнечный элемент с проходящими между передним и задним контактом фотоактивными полупроводниковыми слоями, со встроенным, соединяемым с передним контактом защитным диодом (шунтирующим диодом) с противоположной солнечному элементу полярностью и проходящим на передней стороне p-проводящим полупроводниковым слоем, на котором проходит туннельный диод, отличающийся тем, что на туннельном диоде (38) проходит n-проводящий слой (46), через который защитный диод (32) соединен или может быть соединен с передним контактом (14).2. Солнечный элемент по п.1, отличающийся тем, что защитный диод (32) состоит из проходящего на стороне солнечного элемента n-проводящего слоя (34) и проходящего на передней стороне p-проводящего слоя (36), которые предпочтительно состоят соответственно из GaInS или GaInP.3. Солнечный элемент по п.1, отличающийся тем, что p-проводящий слой (42) туннельного диода (38) состоит из AlGaAs, такого как AlGaAs, предпочтительно - с 0,0 ≤ y ≤ 0,6.4. Солнечный элемент по п.1, отличающийся тем, что n-проводящий слой (44) туннельного диода (38) состоит из GaInAs, такого как GaInAs, предпочтительно - с 0,01 ≤ x ≤ 0,03, или из GaAs, или из InGaP.5. Солнечный элемент по п.1, отличающийся тем, что солнечный элемент (10) представляет собой каскадный или многопереходный солнечный элемент с n солнечными элементами-компонентами при n ≥ 2, в частности в виде тройного элемента с расположенными друг на друге первым, вторым и третьим солнечными элементами-компонентами (16, 28) n-p-типа.6. Солнечный элемент по п.5, отличающийся тем, что фотоактивные слои первого элемента-компонента или нижнего элемента (16) состоят из германия.7. Солнечный элемент по п.5, отличающийся тем, что фотоактивные слои

Claims (11)

1. Солнечный элемент с проходящими между передним и задним контактом фотоактивными полупроводниковыми слоями, со встроенным, соединяемым с передним контактом защитным диодом (шунтирующим диодом) с противоположной солнечному элементу полярностью и проходящим на передней стороне p-проводящим полупроводниковым слоем, на котором проходит туннельный диод, отличающийся тем, что на туннельном диоде (38) проходит n+-проводящий слой (46), через который защитный диод (32) соединен или может быть соединен с передним контактом (14).
2. Солнечный элемент по п.1, отличающийся тем, что защитный диод (32) состоит из проходящего на стороне солнечного элемента n-проводящего слоя (34) и проходящего на передней стороне p-проводящего слоя (36), которые предпочтительно состоят соответственно из GaInS или GaInP.
3. Солнечный элемент по п.1, отличающийся тем, что p++-проводящий слой (42) туннельного диода (38) состоит из AlGaAs, такого как Al1-yGayAs, предпочтительно - с 0,0 ≤ y ≤ 0,6.
4. Солнечный элемент по п.1, отличающийся тем, что n++-проводящий слой (44) туннельного диода (38) состоит из GaInAs, такого как Ga1-xInxAs, предпочтительно - с 0,01 ≤ x ≤ 0,03, или из GaAs, или из InGaP.
5. Солнечный элемент по п.1, отличающийся тем, что солнечный элемент (10) представляет собой каскадный или многопереходный солнечный элемент с n солнечными элементами-компонентами при n ≥ 2, в частности в виде тройного элемента с расположенными друг на друге первым, вторым и третьим солнечными элементами-компонентами (16, 28) n-p-типа.
6. Солнечный элемент по п.5, отличающийся тем, что фотоактивные слои первого элемента-компонента или нижнего элемента (16) состоят из германия.
7. Солнечный элемент по п.5, отличающийся тем, что фотоактивные слои второго элемента-компонента или среднего элемента (18) состоят из GaInAs, такого как Ga1-xInxAs, предпочтительно с 0,01 ≥ x ≥ 0,03.
8. Солнечный элемент по п.5, отличающийся тем, что фотоактивные слои третьего элемента-компонента или верхнего элемента (20) состоят из GaInP, такого как Ga1-zInzP, предпочтительно с 0,48 ≥ z ≥ 0,52.
9. Солнечный элемент по п.1, отличающийся тем, что солнечный элемент (10) состоит из фотоактивной первой области (28) и имеющей на передней стороне защитный диод (36) второй области (30), причем первая область (28) и вторая область выходят из одной общей подложки (26) на расстоянии друг от друга.
10. Солнечный элемент по п.5, отличающийся тем, что слои (34, 36) защитного диода (32) состоят из материалов, которые соответствуют слоям одного из солнечных элементов-компонентов (16, 18, 20) каскадного или многопереходного солнечного элемента (28).
11. Солнечный элемент по п.1, отличающийся тем, что n+-проводящий слой (46), соединяющий защитный диод (32) с передним контактом (14) солнечного элемента (10), покрыт металлическим контактом (40), который соединен с передним контактом (14) фотоактивных слоев солнечного элемента (28).
RU2006143771/28A 2004-05-12 2005-05-10 Солнечный элемент со встроенным защитным диодом RU2358356C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004023856.1 2004-05-12
DE102004023856A DE102004023856B4 (de) 2004-05-12 2004-05-12 Solarzelle mit integrierter Schutzdiode und zusätzlich auf dieser angeordneten Tunneldiode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006143771A true RU2006143771A (ru) 2008-06-20
RU2358356C2 RU2358356C2 (ru) 2009-06-10

Family

ID=35005813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006143771/28A RU2358356C2 (ru) 2004-05-12 2005-05-10 Солнечный элемент со встроенным защитным диодом

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7696429B2 (ru)
EP (1) EP1745518B1 (ru)
JP (1) JP5198854B2 (ru)
CN (1) CN100492669C (ru)
AT (1) ATE400898T1 (ru)
CA (1) CA2565911C (ru)
DE (2) DE102004023856B4 (ru)
ES (1) ES2309750T3 (ru)
RU (1) RU2358356C2 (ru)
WO (1) WO2005112131A1 (ru)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090078309A1 (en) * 2007-09-24 2009-03-26 Emcore Corporation Barrier Layers In Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells
US8426722B2 (en) 2006-10-24 2013-04-23 Zetta Research and Development LLC—AQT Series Semiconductor grain and oxide layer for photovoltaic cells
US8373060B2 (en) * 2006-10-24 2013-02-12 Zetta Research and Development LLC—AQT Series Semiconductor grain microstructures for photovoltaic cells
US20080149173A1 (en) * 2006-12-21 2008-06-26 Sharps Paul R Inverted metamorphic solar cell with bypass diode
US8158880B1 (en) 2007-01-17 2012-04-17 Aqt Solar, Inc. Thin-film photovoltaic structures including semiconductor grain and oxide layers
US7671270B2 (en) * 2007-07-30 2010-03-02 Emcore Solar Power, Inc. Solar cell receiver having an insulated bypass diode
US10381505B2 (en) 2007-09-24 2019-08-13 Solaero Technologies Corp. Inverted metamorphic multijunction solar cells including metamorphic layers
US8895342B2 (en) 2007-09-24 2014-11-25 Emcore Solar Power, Inc. Heterojunction subcells in inverted metamorphic multijunction solar cells
TWI497745B (zh) 2008-08-06 2015-08-21 Epistar Corp 發光元件
CN101656280B (zh) * 2008-08-22 2012-01-11 晶元光电股份有限公司 发光元件
US9722131B2 (en) * 2009-03-16 2017-08-01 The Boeing Company Highly doped layer for tunnel junctions in solar cells
CN102117849B (zh) * 2009-12-31 2016-01-20 晶元光电股份有限公司 太阳能电池元件及其装置
US11121272B2 (en) 2011-02-09 2021-09-14 Utica Leaseco, Llc Self-bypass diode function for gallium arsenide photovoltaic devices
US9716196B2 (en) 2011-02-09 2017-07-25 Alta Devices, Inc. Self-bypass diode function for gallium arsenide photovoltaic devices
TWI693722B (zh) * 2011-07-06 2020-05-11 美國密西根州立大學 使用磊晶剝離之整合太陽能收集器及冷焊接合之半導體太陽能電池
RU2479888C1 (ru) * 2011-11-29 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") Способ изготовления шунтирующего диода для солнечных батарей космических аппаратов
US20130240009A1 (en) * 2012-03-18 2013-09-19 The Boeing Company Metal Dendrite-free Solar Cell
RU2515420C2 (ru) * 2012-08-16 2014-05-10 Открытое акционерное общество "Сатурн" Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом
DE102015002513A1 (de) * 2015-03-02 2016-09-08 Azur Space Solar Power Gmbh Solarzellenvorrichtung
DE102015006379B4 (de) 2015-05-18 2022-03-17 Azur Space Solar Power Gmbh Skalierbare Spannungsquelle
CN105489700B (zh) * 2015-12-03 2017-06-27 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种带集成二极管的太阳电池的制备方法
CN105514207B (zh) * 2015-12-08 2017-04-26 天津三安光电有限公司 一种多结太阳能电池的集成旁路二极管的制备方法
RU2645438C1 (ru) * 2016-10-18 2018-02-21 Публичное акционерное общество "Сатурн" (ПАО "Сатурн") Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом
CN107068787A (zh) * 2016-12-28 2017-08-18 中国电子科技集团公司第十八研究所 太阳电池集成式GaAs结二极管的结构设计及制造方法
RU2731368C1 (ru) * 2019-09-30 2020-09-02 Алан Кулкаев Радиоизотопный фотоэлектрический генератор

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69941667D1 (de) * 1998-05-28 2010-01-07 Emcore Solar Power Inc Solarzelle mit einer integrierten monolitisch gewachsenen Bypassdiode
US6278054B1 (en) * 1998-05-28 2001-08-21 Tecstar Power Systems, Inc. Solar cell having an integral monolithically grown bypass diode
US6103970A (en) * 1998-08-20 2000-08-15 Tecstar Power Systems, Inc. Solar cell having a front-mounted bypass diode
GB9901513D0 (en) * 1999-01-25 1999-03-17 Eev Ltd Solar cell arrangements
DE19921545A1 (de) * 1999-05-11 2000-11-23 Angew Solarenergie Ase Gmbh Solarzelle sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen
US6635507B1 (en) * 1999-07-14 2003-10-21 Hughes Electronics Corporation Monolithic bypass-diode and solar-cell string assembly
US6815736B2 (en) 2001-02-09 2004-11-09 Midwest Research Institute Isoelectronic co-doping
KR20030079988A (ko) * 2001-02-09 2003-10-10 미드웨스트 리서치 인스티튜트 등전자수 코-도핑
US6586669B2 (en) * 2001-06-06 2003-07-01 The Boeing Company Lattice-matched semiconductor materials for use in electronic or optoelectronic devices
WO2003054926A2 (en) * 2001-10-24 2003-07-03 Emcore Corporation An apparatus and method for integral bypass diode in solar cells

Also Published As

Publication number Publication date
EP1745518B1 (de) 2008-07-09
US20070256730A1 (en) 2007-11-08
CA2565911A1 (en) 2005-11-24
JP5198854B2 (ja) 2013-05-15
CN101010811A (zh) 2007-08-01
RU2358356C2 (ru) 2009-06-10
ES2309750T3 (es) 2008-12-16
ATE400898T1 (de) 2008-07-15
WO2005112131A1 (de) 2005-11-24
DE102004023856A1 (de) 2005-12-15
DE102004023856B4 (de) 2006-07-13
EP1745518A1 (de) 2007-01-24
CN100492669C (zh) 2009-05-27
DE502005004646D1 (de) 2008-08-21
US7696429B2 (en) 2010-04-13
CA2565911C (en) 2012-10-30
JP2007537584A (ja) 2007-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2006143771A (ru) Солнечный элемент со встроенным защитным диодом
US7759572B2 (en) Multijunction solar cell with a bypass diode having an intrinsic layer
US8263855B2 (en) Multijunction solar cell with a bypass diode
US9029680B2 (en) Integration of a photovoltaic device
EP1775778B2 (en) Reliable interconnection of solar cells including integral bypass diode
US10074761B2 (en) Solar cell assembly and method for connecting a string of solar cells
US9508881B2 (en) Transparent contacts for stacked compound photovoltaic cells
US20150214412A1 (en) Lattice matchable alloy for solar cells
JP2008160138A (ja) バイパスダイオードを有する反転式メタモルフィックソーラーセル
US20110114163A1 (en) Multijunction solar cells formed on n-doped substrates
US7659474B2 (en) Solar cell array with isotype-heterojunction diode
US10686532B2 (en) Optical receiver component
US10763385B2 (en) Solar cell device
US20200395495A1 (en) Multi-junction solar cell
Masu et al. A monolithic GaAs solar cell array
Subramanian et al. Al x Ga1− x As/GaAs photovoltaic cell with epitaxial isolation layer
US20150090320A1 (en) Solar cell
RU1003702C (ru) Солнечный фотопреобразователь
Yamaguchi et al. Investigation of Non-Ohmic Properties for Thin Film InGaP/GaAs Solar Cells
Loferski Optimization of II–VI based heterojunctions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170511