RU2008126926A - Фотоэлектрический элемент - Google Patents
Фотоэлектрический элемент Download PDFInfo
- Publication number
- RU2008126926A RU2008126926A RU2008126926/28A RU2008126926A RU2008126926A RU 2008126926 A RU2008126926 A RU 2008126926A RU 2008126926/28 A RU2008126926/28 A RU 2008126926/28A RU 2008126926 A RU2008126926 A RU 2008126926A RU 2008126926 A RU2008126926 A RU 2008126926A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- superlattice
- photovoltaic cell
- semiconductor regions
- excitation
- layers
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract 24
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract 19
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract 4
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims abstract 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 claims 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/0248—Semiconductor 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 characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0352—Semiconductor 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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
- H01L31/035236—Superlattices; Multiple quantum well structures
- H01L31/035245—Superlattices; Multiple quantum well structures characterised by amorphous semiconductor layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/04—Semiconductor 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
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/047—PV cell arrays including PV cells having multiple vertical junctions or multiple V-groove junctions formed in a semiconductor substrate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/04—Semiconductor 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
- H01L31/06—Semiconductor 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
- H01L31/075—Semiconductor 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 PIN type, e.g. amorphous silicon PIN solar cells
- H01L31/076—Multiple junction or tandem solar cells
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
1. Фотоэлектрический элемент, включающий в себя по меньшей мере первый переход между парой полупроводниковых областей (4-9), при этом, по меньшей мере, одна из этой пары полупроводниковых областей включает в себя, по меньшей мере, часть сверхрешетки, содержащей первый материал с распределенными в нем образованиями второго материала, причем эти образования имеют достаточно малые размеры, так что эффективная ширина запрещенной зоны между эффективными энергетическими зонами сверхрешетки, по меньшей мере частично определяется этими размерами, при этом между полупроводниковыми областями предусмотрен поглощающий слой (24-26), и при этом поглощающий слой содержит материал, предназначенный для поглощения излучения с возбуждением в результате этого носителей заряда, и имеет такую толщину, что уровни возбуждения определяются самим этим материалом, ! отличающийся тем, что, ! по меньшей мере, одна из эффективных энергетических зон сверхрешетки и один из уровней возбуждения материала поглощающего слоя выбраны для согласования, соответственно, по меньшей мере, одного из уровней возбуждения материала поглощающего слоя и эффективной энергетической зоны сверхрешетки. ! 2. Фотоэлектрический элемент по п.1, содержащий последовательность пар полупроводниковых областей (4-9), разделенных переходами и имеющих уменьшающиеся с каждой парой значения эффективной ширины запрещенной зоны, при этом, по меньшей мере, две из полупроводниковых областей (4-9) включают в себя сверхрешетку и примыкающий слой (24-26) из материала, предназначенного для поглощения излучения с возбуждением в результате этого носителей заряда, такой толщины, что уров�
Claims (11)
1. Фотоэлектрический элемент, включающий в себя по меньшей мере первый переход между парой полупроводниковых областей (4-9), при этом, по меньшей мере, одна из этой пары полупроводниковых областей включает в себя, по меньшей мере, часть сверхрешетки, содержащей первый материал с распределенными в нем образованиями второго материала, причем эти образования имеют достаточно малые размеры, так что эффективная ширина запрещенной зоны между эффективными энергетическими зонами сверхрешетки, по меньшей мере частично определяется этими размерами, при этом между полупроводниковыми областями предусмотрен поглощающий слой (24-26), и при этом поглощающий слой содержит материал, предназначенный для поглощения излучения с возбуждением в результате этого носителей заряда, и имеет такую толщину, что уровни возбуждения определяются самим этим материалом,
отличающийся тем, что,
по меньшей мере, одна из эффективных энергетических зон сверхрешетки и один из уровней возбуждения материала поглощающего слоя выбраны для согласования, соответственно, по меньшей мере, одного из уровней возбуждения материала поглощающего слоя и эффективной энергетической зоны сверхрешетки.
2. Фотоэлектрический элемент по п.1, содержащий последовательность пар полупроводниковых областей (4-9), разделенных переходами и имеющих уменьшающиеся с каждой парой значения эффективной ширины запрещенной зоны, при этом, по меньшей мере, две из полупроводниковых областей (4-9) включают в себя сверхрешетку и примыкающий слой (24-26) из материала, предназначенного для поглощения излучения с возбуждением в результате этого носителей заряда, такой толщины, что уровни возбуждения определяются самим этим материалом.
3. Фотоэлектрический элемент по п.1 или 2, причем каждая сверхрешетка содержит периодически повторяющуюся комбинацию слоев (10-21) разных полупроводниковых материалов, достаточно тонких для придания сверхрешетке эффективной ширины запрещенной зоны, отличающейся от ее ширины у любых полупроводниковых материалов в отдельных слоях сверхрешетки.
4. Фотоэлектрический элемент по п.1 или 2, в котором сверхрешетка состоит из полупроводниковых материалов с собственной проводимостью, и фотоэлектрический элемент дополнительно содержит, по меньшей мере, одну пару по-разному легированных полупроводниковых областей n-типа и p-типа, выполненных с возможностью создавать внутреннее электрическое поле в фотоэлектрическом элементе.
5. Фотоэлектрический элемент по п.1 или 2, в котором поглощающий слой проложен между упомянутыми полупроводниковыми областями, и упомянутые полупроводниковые области имеют разные значения эффективной ширины запрещенной зоны.
6. Фотоэлектрический элемент по п.1 или 2, в котором предназначенный для поглощения излучения материал содержит, по меньшей мере, один из прямозонного полупроводника, органического молекулярного материала и материала, содержащего нанокристаллы.
7. Фотоэлектрический элемент по п.1 или 2, в котором сверхрешетка содержит периодически повторяющуюся комбинацию слоев (10-21) разных аморфных полупроводниковых материалов.
8. Фотоэлектрический элемент по п.1 или 2, в котором сверхрешетка содержит периодически повторяющуюся комбинацию слоев (10-21) гидрогенизированных полупроводниковых материалов.
9. Способ изготовления батареи фотоэлектрических элементов, включающий в себя осаждение слоев (10-26) материала на отрезок фольги и формирование рисунка в, по меньшей мере, некоторых из этих слоев для формирования батареи фотоэлектрических элементов (1), при этом формируют батарею из элементов по любому из пп.1-8.
10. Способ по п.9, в котором слои осаждают на, по меньшей мере, одной установке (19, 20) в производственной линии (18), при этом квазинепрерывный отрезок фольги продвигают мимо каждой установки (19, 20).
11. Фотоэлектрический прибор, включающий в себя множество фотоэлектрических элементов (1) по любому из пп.1-8.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP05111611 | 2005-12-02 | ||
| EP05111611.9 | 2005-12-02 | ||
| US76391606P | 2006-02-01 | 2006-02-01 | |
| US60/763,916 | 2006-02-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008126926A true RU2008126926A (ru) | 2010-01-10 |
| RU2415495C2 RU2415495C2 (ru) | 2011-03-27 |
Family
ID=37801425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008126926/28A RU2415495C2 (ru) | 2005-12-02 | 2006-11-30 | Фотоэлектрический элемент |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090165839A1 (ru) |
| EP (1) | EP1955379A1 (ru) |
| JP (1) | JP2009517876A (ru) |
| KR (1) | KR20080091329A (ru) |
| AU (1) | AU2006319151A1 (ru) |
| CA (1) | CA2632098A1 (ru) |
| RU (1) | RU2415495C2 (ru) |
| WO (1) | WO2007063102A1 (ru) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7863066B2 (en) * | 2007-02-16 | 2011-01-04 | Mears Technologies, Inc. | Method for making a multiple-wavelength opto-electronic device including a superlattice |
| US7880161B2 (en) * | 2007-02-16 | 2011-02-01 | Mears Technologies, Inc. | Multiple-wavelength opto-electronic device including a superlattice |
| US20100206367A1 (en) * | 2009-02-18 | 2010-08-19 | Korea Institute Of Industrial Technology | Method for fabricating silicon nano wire, solar cell including silicon nano wire and method for fabricating solar cell |
| TW201108427A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-01 | Univ Nat Taiwan | Structure of a solar cell |
| US8247683B2 (en) | 2009-12-16 | 2012-08-21 | Primestar Solar, Inc. | Thin film interlayer in cadmium telluride thin film photovoltaic devices and methods of manufacturing the same |
| TWI455338B (zh) * | 2010-02-12 | 2014-10-01 | Univ Nat Chiao Tung | 超晶格結構的太陽能電池 |
| JP5168428B2 (ja) * | 2010-03-18 | 2013-03-21 | 富士電機株式会社 | 薄膜太陽電池の製造方法 |
| US20110240121A1 (en) * | 2010-04-02 | 2011-10-06 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Nanocrystalline Superlattice Solar Cell |
| KR101758866B1 (ko) * | 2010-06-18 | 2017-07-17 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 광전 변환 장치 및 광전 변환 장치용 에너지 변환층 |
| US8354586B2 (en) | 2010-10-01 | 2013-01-15 | Guardian Industries Corp. | Transparent conductor film stack with cadmium stannate, corresponding photovoltaic device, and method of making same |
| JP5557721B2 (ja) * | 2010-12-10 | 2014-07-23 | 株式会社日立製作所 | 太陽電池の製造方法 |
| US8969711B1 (en) | 2011-04-07 | 2015-03-03 | Magnolia Solar, Inc. | Solar cell employing nanocrystalline superlattice material and amorphous structure and method of constructing the same |
| US8188562B2 (en) | 2011-05-31 | 2012-05-29 | Primestar Solar, Inc. | Multi-layer N-type stack for cadmium telluride based thin film photovoltaic devices and methods of making |
| US8241930B2 (en) | 2011-05-31 | 2012-08-14 | Primestar Solar, Inc. | Methods of forming a window layer in a cadmium telluride based thin film photovoltaic device |
| US8247686B2 (en) | 2011-05-31 | 2012-08-21 | Primestar Solar, Inc. | Multi-layer N-type stack for cadmium telluride based thin film photovoltaic devices and methods of making |
| CN102280514B (zh) * | 2011-08-12 | 2013-03-13 | 哈尔滨工业大学 | 本征层为碳锗薄膜的太阳能电池的制备方法 |
| WO2013128661A1 (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | トヨタ自動車株式会社 | 光起電力素子及びその製造方法 |
| US9054245B2 (en) | 2012-03-02 | 2015-06-09 | First Solar, Inc. | Doping an absorber layer of a photovoltaic device via diffusion from a window layer |
| US20130341623A1 (en) * | 2012-06-20 | 2013-12-26 | International Business Machines Corporation | Photoreceptor with improved blocking layer |
| CN102931275A (zh) * | 2012-10-29 | 2013-02-13 | 四川大学 | 一种具有超晶格结构的新型薄膜太阳电池 |
| JP2014123712A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-07-03 | Ricoh Co Ltd | 太陽電池の製造方法 |
| JP2016111294A (ja) | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 住友電気工業株式会社 | 半導体受光素子を作製する方法 |
| JP6459460B2 (ja) * | 2014-12-10 | 2019-01-30 | 住友電気工業株式会社 | 半導体受光素子を作製する方法 |
| RU2593821C1 (ru) * | 2015-02-03 | 2016-08-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Фотоэлемент приёмника-преобразователя лазерного излучения |
| RU2728247C1 (ru) * | 2019-12-27 | 2020-07-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) | Устройство фотовольтаики |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4598164A (en) * | 1983-10-06 | 1986-07-01 | Exxon Research And Engineering Co. | Solar cell made from amorphous superlattice material |
| US4718947A (en) * | 1986-04-17 | 1988-01-12 | Solarex Corporation | Superlattice doped layers for amorphous silicon photovoltaic cells |
| WO1990004265A1 (en) * | 1988-10-05 | 1990-04-19 | Santa Barbara Research Center | MODULATED MULTI-QUANTUM WELL COLLECTOR FOR HgCdTe PHOTODIODES |
| US5965899A (en) * | 1990-10-31 | 1999-10-12 | Lockheed Martin Corp. | Miniband transport quantum well detector |
| US5246506A (en) * | 1991-07-16 | 1993-09-21 | Solarex Corporation | Multijunction photovoltaic device and fabrication method |
| JP3753605B2 (ja) * | 2000-11-01 | 2006-03-08 | シャープ株式会社 | 太陽電池およびその製造方法 |
| BRPI0506541A (pt) * | 2004-01-20 | 2007-02-27 | Cyrium Technologies Inc | célula solar com material de ponto quántico epitaxialmente crescido |
-
2006
- 2006-11-30 CA CA002632098A patent/CA2632098A1/en not_active Abandoned
- 2006-11-30 RU RU2008126926/28A patent/RU2415495C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-11-30 WO PCT/EP2006/069140 patent/WO2007063102A1/en active Application Filing
- 2006-11-30 US US12/085,580 patent/US20090165839A1/en not_active Abandoned
- 2006-11-30 EP EP06819867A patent/EP1955379A1/en not_active Withdrawn
- 2006-11-30 AU AU2006319151A patent/AU2006319151A1/en not_active Abandoned
- 2006-11-30 KR KR1020087013899A patent/KR20080091329A/ko not_active Application Discontinuation
- 2006-11-30 JP JP2008542766A patent/JP2009517876A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2007063102A1 (en) | 2007-06-07 |
| RU2415495C2 (ru) | 2011-03-27 |
| AU2006319151A1 (en) | 2007-06-07 |
| KR20080091329A (ko) | 2008-10-10 |
| CA2632098A1 (en) | 2007-06-07 |
| JP2009517876A (ja) | 2009-04-30 |
| US20090165839A1 (en) | 2009-07-02 |
| EP1955379A1 (en) | 2008-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2008126926A (ru) | Фотоэлектрический элемент | |
| TW200644234A (en) | Method for making a semiconductor device including a superlattice and adjacent semiconductor layer with doped regions defining a semiconductor junction | |
| Kempa et al. | Coaxial multishell nanowires with high-quality electronic interfaces and tunable optical cavities for ultrathin photovoltaics | |
| BRPI0607528A2 (pt) | célula solar de heterocontato com geometria invertida de suas estruturas de camadas | |
| US20110248315A1 (en) | Structured pillar electrodes | |
| KR101210168B1 (ko) | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 | |
| WO2009069582A1 (ja) | Ｃｉｓ系太陽電池の積層構造、ｃｉｓ系薄膜太陽電池の集積構造及び製造方法 | |
| WO2011110869A3 (en) | Photosensitive solid state heterojunction device | |
| WO2007065039A3 (en) | Nanocrystal solar cells processed from solution | |
| ATE498203T1 (de) | Photovoltaische tandem-zelle | |
| WO2008149835A1 (ja) | 集積型薄膜太陽電池とその製造方法 | |
| HK1144983A1 (en) | Efficient solar cells using all-organic nanocrystalline networks | |
| EP2237322A3 (en) | Layer for thin film photovoltaics and a solar cell made therefrom | |
| CN101919054B (zh) | 在太阳能电池中使用3d集成衍射光栅 | |
| KR20120084177A (ko) | 실리콘 양자점층 형성 방법 및 이를 이용하여 제조한 장치들 | |
| Zhou et al. | Luminescent, wide-band gap solar cells with a photovoltage up to 1.75 V through a Heterostructured light-absorbing layer | |
| KR20180037901A (ko) | 투과도가 조절된 태양전지 및 이의 제조 방법 | |
| DE102013111680A1 (de) | Solarzelle und Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle | |
| Kathalingam et al. | Effect of indium on photovoltaic property of n-ZnO/p-Si heterojunction device prepared using solution-synthesized ZnO nanowire film | |
| WO2016004316A4 (en) | Vertical pillar structure photovoltaic devices and method for making the same | |
| KR20080052913A (ko) | 박막형 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR101445041B1 (ko) | 3차원 구조의 광흡수층을 포함하는 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR20160082990A (ko) | 태양 전지 | |
| TWI406428B (en) | Photovoltaic devices and associated methods | |
| KR101418687B1 (ko) | 태양전지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121201 |