RU2331139C1 - Фотоэлектрический преобразователь и способ его изготовления (варианты) - Google Patents

Фотоэлектрический преобразователь и способ его изготовления (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2331139C1
RU2331139C1 RU2007107338/28A RU2007107338A RU2331139C1 RU 2331139 C1 RU2331139 C1 RU 2331139C1 RU 2007107338/28 A RU2007107338/28 A RU 2007107338/28A RU 2007107338 A RU2007107338 A RU 2007107338A RU 2331139 C1 RU2331139 C1 RU 2331139C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
windows
distance
silicon
base region
passivating
Prior art date
Application number
RU2007107338/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Дмитрий Семенович Стребков (RU)
Дмитрий Семенович Стребков
Виталий Викторович Заддэ (RU)
Виталий Викторович Заддэ
Original Assignee
Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ)
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 Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) filed Critical Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ)
Priority to RU2007107338/28A priority Critical patent/RU2331139C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2331139C1 publication Critical patent/RU2331139C1/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Фотопреобразователь с двухсторонней рабочей поверхностью из пластин кремния содержит диодные структуры с n+-p (p+-n) переходом на лицевой поверхности кремниевой пластины и изотипными p-р+(n-n+) переходами в базовой области на тыльной поверхности кремниевой пластины, у которых площади и конфигурации металлических контактов на лицевой и тыльной поверхностях совпадают в плане, а толщина фотопреобразователя соизмерима с диффузионной длиной неосновных носителей тока в базовой области. Диодные структуры выполнены в виде отдельных скоммутированных контактами участков, совмещенных в плане на лицевой и тыльной поверхности с участками, на которые нанесены контакты. Расстояние между отдельными соседними участками с n+-р (p+-n) переходами на лицевой поверхности не превышает удвоенную диффузионную длину неосновных носителей тока в базовой области, а на лицевой поверхности, свободной от n+-p (p+-n) перехода, и на тыльной поверхности, свободной от контактов, расположена пассивирующая, антиотражающая пленка. Во втором варианте заявленный фотопреобразователь имеет ту же конструкцию, что и в первом варианте, и дополнительно на пассивирующей антиотражающей пленке с лицевой, так и с тыльной сторон расположены нанокластеры с линейным размером 10-100 нм из атомов металлов, расстояние между которыми в 2-4 раза превышает размеры нанокластеров. Также предложены способы изготовления обоих вариантов фотопреобразователей. Изобретение обеспечивает снижение стоимости и повышение кпд. 4 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к области конструкции и технологии изготовления оптоэлектронных приборов, а именно фотоэлектрических преобразователей (ФП).
Известна конструкция и способ изготовления кремниевых ФП в виде диодной структуры с р-n-переходом на лицевой стороне, токосъемными металлическими контактами к легированному слою в форме гребенки, сплошным тыльным контактом и антиотражающим покрытием на лицевой (рабочей) стороне (книга «Полупроводниковые фотопреобразователи» Васильев А.М., Ландсман А.П., М., «Советское Радио», 1971 г.). Процесс изготовления ФП основан на диффузионном легировании лицевой стороны фосфором, химическом осаждении никелевого контакта, избирательном травлении контактного рисунка и нанесении антиотражающего покрытия. Недостатком получаемых ФП является сравнительно большая глубина р-n-перехода и, как следствие, невысокое значение их кпд.
Известна конструкция и способ изготовления кремниевых ФП с мелкозалегающим р-n-переходом на большей части лицевой стороны и глубоким р-n-переходом под металлическими контактами (Green M.A., Blakers A.W. et al. Improvements in flat-plate and concentrator silicon solar cell efficiency // 19th IEEE Photovolt. Spec. Conf., New Orleans, 1987. - P.49-52). Процесс изготовления включает проведение следующих операций на лицевой стороне: диффузионное легирование на глубину менее 0,5 мкм, термическое окисление, лазерное скрайбирование канавок, химическое травление кремния в канавках, диффузионное легирование поверхности канавок на глубину более 1 мкм и электрохимическое осаждение никеля и меди в канавки. Недостатком получаемых ФП является увеличение толщины первоначально созданного легированного слоя во время диффузионного легирования канавок и, как следствие, недостаточно высокое кпд ФП.
Известна конструкция и способ изготовления ФП с окисной пленкой на лицевой стороне, свободной от легированных слоев и контактов, которые создаются на тыльной стороне в виде чередующихся, точечных, сильно легированных областей, образующих р-n-переходы и изотипные переходы (Sinton R.A., Swanson R.M. An optimization study of Si point-contact concentrator solar cell // 19th IEEE Photovolt. Spec. Conf., New Orleans, 1987. N.Y., 1987. - P.1201-1208). Недостатком этих ФП является необходимость неоднократного проведения операций фотолитографического травления, что усложняет процесс изготовления и повышает стоимость ФП.
В качестве прототипа принята конструкция ФП с двухсторонней рабочей поверхностью с диодной n+-р-р+ структурой, у которого конфигурация и площадь контактов на тыльной стороне совпадают в плане с конфигурацией и площадью контактов с рабочей стороны, а толщина базовой области не превышает диффузионную длину неосновных носителей заряда (патент США № 3948682, кл. 136/84, от 06.04.1976 г.). Недостатком прототипа является наличие на всей рабочей и тыльной поверхностях сильно легированного слоя, верхние слои которого имеют очень низкую диффузионную длину неосновных носителей заряда, что снижает кпд таких ФП.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение стоимости изготовления и повышение кпд ФП.
Технический результат достигается тем, что в фотопреобразователе с двухсторонней рабочей поверхностью, содержащем диодные структуры с n+-р (р+-n) переходом на лицевой поверхности кремниевой пластины и изотипными р-p+ (n-n+) переходами в базовой области на тыльной поверхности кремниевой пластины, у которых площади и конфигурации металлических контактов на лицевой и тыльной поверхностях совпадают в плане, а толщина фотопреобразователя соизмерима с диффузионной длиной неосновных носителей тока в базовой области, диодные структуры выполнены в виде отдельных скоммутированных контактами участков, совмещенных в плане на лицевой и тыльной поверхностях с участками, на которые нанесены контакты, расстояние между отдельными соседними участками с n+-р (n+-n) переходами на лицевой поверхности не превышает удвоенную диффузионную длину неосновных носителей тока в базовой области, а на лицевой поверхности, свободной от n+-р (р+-n) перехода, и на тыльной поверхности, свободной от контактов, расположена пассивирующая, антиотражающая пленка.
Дополнительное увеличение кпд достигается тем, что конфигурация и площадь изотипных p-р+ (n-n+) переходов совпадает с конфигурацией и площадью диодных структур с n+-р (р+-n) переходами на лицевой поверхности, расстояние между отдельными участками с изотипным р-р+(n-n+) переходом на тыльной поверхности не превышает диффузионную длину неосновных носителей в базовой области, на тыльной поверхности, свободной от изотипного р-р+ (n-n+) перехода, расположена пассивирующая, антиотражающая пленка.
В варианте конструкции фотопреобразователя с двухсторонней рабочей поверхностью, содержащем диодные структуры с n+-р (р+-n) переходами на лицевой поверхности кремниевой пластины и изотипными р-p+ (n-n+) переходами в базовой области на тыльной поверхности кремниевой пластины, у которого площади и конфигурации металлических контактов на лицевой и тыльной поверхностях совпадают в плане, а толщина фотопреобразователя соизмерима с диффузионной длиной неосновных носителей тока в базовой области, диодные структуры выполнены в виде отдельных скоммутированных контактами участков, совмещенных в плане на лицевой и тыльной поверхностях с участками, на которые нанесены контакты, расстояние между отдельными соседними участками с р+-n (n+-р) переходами, а также между отдельными соседними участками с р+-р (n+-n) изотипными переходами не превышает диффузионную длину неосновных носителей тока в базовой области, на поверхностях, свободных от n+-р (р+-n) переходов и р+-р (n+-n) изотипных переходов, выполнена пассивирующая, диэлектрическая пленка, на которой как с лицевой, так и с тыльной сторон расположены нанокластеры с линейным размером 10-100 нм из атомов металлов, расстояние между которыми в 2-4 раза превышает размеры нанокластеров.
В способе изготовления фотоэлектрических преобразователей с двухсторонней рабочей поверхностью из пластин кремния, включающем химическое травление поверхности, создание на лицевой стороне пассивирующей, антиотражающей пленки и окон в этой пленке, легирование кремния в окнах соответственно донорной и акцепторной примесью на глубину более 0,5 мкм для формирования р-n переходов с использованием термообработки и нанесение в окна металлического контакта, окна шириной 1-50 мкм создают в пассивирующей, антиотражающей пленке из SixNy, размещают окна друг от друга на расстоянии, не превышающем удвоенную диффузионную длину, а от торца фотопреобразователя на расстоянии, не превышающем диффузионную длину неосновных носителей заряда в базовой области, и всю поверхность окон покрывают металлическим контактом, создают на тыльной стороне пассивирующую, антиотражающую пленку SixNy, в пленке вскрывают окна шириной 1-50 мкм, совмещая в плане с окнами на лицевой поверхности, размещают окна друг от друга на расстоянии, не превышающем удвоенную диффузионную длину, а от торца фотопреобразователей на расстоянии, не превышающем диффузионную длину неосновных носителей заряда в базовой области, проводят легирование окон с использованием термообработки до образования изотипных переходов, всю поверхность кремния в окнах покрывают металлическим контактом.
Для повышения величины кпд фотоэлектрических преобразователей с двухсторонней рабочей поверхностью из пластин кремния, способ изготовления включает химическое травление поверхности, создание на лицевой стороне пассивирующей, антиотражающей пленки и окон в этой пленке, легирование кремния в окнах соответственно донорной и акцепторной примесью на глубину более 0,5 мкм для формирования р-n переходов с использованием термообработки и нанесение в окна металлического контакта, окна шириной 1-50 мкм создают в пассивирующей, антиотражающей пленке из SixNy, размещают окна друг от друга на расстоянии, не превышающем удвоенную диффузионную длину, а от торца фотопреобразователя на расстоянии, не превышающем диффузионную длину неосновных носителей заряда в базовой области, и всю поверхность окон покрывают металлическим контактом, создают на тыльной стороне пассивирующую, антиотражающую пленку SixNy, в пленке вскрывают окна шириной 1-50 мкм, совмещая в плане с окнами на лицевой поверхности, размещают окна друг от друга на расстоянии, не превышающем удвоенную диффузионную длину, а от торца фотопреобразователей на расстоянии, не превышающем диффузионную длину неосновных носителей заряда в базовой области, проводят легирование окон с использованием термообработки до образования изотипных переходов, всю поверхность кремния в окнах покрывают металлическим контактом, на обе поверхности фотопреобразователя, свободные от контактов, на пассивирующую, диэлектрическую пленку наносят нанокластеры из металлов размером 10-100 нм с расстоянием между нанокластерами 30-100 нм.
Сущность изобретения поясняется фиг.1, 2 и 3, где в сечении показаны основные элементы конструкции двухсторонних ФП с изотопным переходом по всей тыльной поверхности (фиг.1), в виде отдельных участков с n+-p-p+ диодными структурами под контактами (фиг.2) и с нанокластерами между контактными участками (фиг.3). На фиг.1 ФП состоит из пластины кристаллического кремния с базовой областью 1, n+-р (р+-n) переходом 2, изотопного p+-p (n+-n) перехода 3, металлических контактов 4 к р+-n (n+-n) переходам 2 и металлическому контакту 5 к изотопному n-n+ (р-р+) переходу 3. Площадь участков с р-n переходами составляет 1-10% от площади фотопреобразователя/
Конфигурация и площадь контактов 4 и 5 совпадают в плане между собой и с конфигурацией и площадью участков с р+-n (n+-р) переходами 2. Расстояние l1 между участками с р+-n (n+-р) переходами 2 соизмеримо с удвоенной диффузионной длиной L неосновных носителей заряда в базовой области 7, т.е. диффузионной длиной электронов Ln в базовой области 1 р-типа или диффузионной длиной дырок Lp в базовой области 1 р-типа. Расстояние l2 между участками с контактами 4 к р+-n (n+-р) переходам равно расстоянию l3 между контактами 5 к изотипному р-р+ (n+-n) переходу и также равно расстоянию l1 между участками с р+-n (n+-р) переходами 2.
l1=l2=l3.
На поверхности ФП с р+-n (n+-р) переходами 2 и на противоположной поверхности ФП с изотипным р+-р (n+-n) переходом 3, свободной от контактов 4 и 5, нанесена просветляющая пассивирующая пленка 6, например, из нитрида кремния. Толщина базовой области 1 ФП d не превышает диффузионную длину L ФП в базовой области 1, d≤L.
На фиг.2 участки с изотипными p+-p (n+-n) переходами 7 совпадают в плане с участками с р+-n (n+-р) переходами 2 и с участками с контактами 4 к р+-n (n+-р) переходам 2 и с контактами 5 к изотипным р+-р (n+-n) переходам. Расстояние l4 между участками с р+-р (n+-n) переходами 7 равно l1, l2 и l3.
l1=l2=l3=l4.
Поверхность ФП, свободная от участков с изотипными р+-р (n+-n) переходами 7, содержит пассивирующее просветляющее покрытие 6, например, из нитрида кремния SixNy.
На фиг.3 на поверхности пассивирующего, диэлектрического покрытия 6 с двух сторон ФП нанесены нанокластеры 8 с линейным размером l5 10-100 нм из атомов металлов, расстояние l6 между которыми в 2-5 раз превышает размеры нанокластеров, l6=(2-5)l5. В качестве нанокластеров используют атомы серебра, золота, никеля и других металлов.
Примеры изготовления ФП.
Пример 1. Используются пластины из моно- или мультикристаллического кремния толщиной d=200 мкм р- или n-типа проводимости с диффузионной длиной 200 мкм. Путем легирования на тыльной стороне создают изотипный переход. С лицевой стороны поверхность кремния текстурируют травлением в щелочном растворе и покрывают обе стороны при нагревании пленкой нитрида кремния типа SixNy осаждением из парогазовой фазы, содержащей моносилан и азот. С помощью скрайбирования поверхности лучом лазера или твердосплавным резцом (при ширине менее 10 мкм целесообразно использовать фотолитографию), создают в пленке SixNy окна шириной 1-50 мкм, расположенные друг от друга на расстоянии l1, не превышающем 400 мкм. l1=l2=l3=l4=400 мкм. Травлением в щелочи удаляют на лицевой стороне нарушенный слой кремния с поверхности окон и термической диффузией легируют кремний в окнах, соответственно, донорной или акцепторной примесью, обеспечивающей создание р-n-перехода на глубине 1-2 мкм. Фотолитографией с помощью маски из фоторезиста создают на тыльной стороне контактные окна. Химическим или электрохимическим осаждением создают металлический контакт последовательно из слоев никеля-меди-олова по всей поверхности окон на лицевой и тыльной сторонах.
В результате получается конструкция ФП, представленная на фиг.1, где на лицевой стороне контакты и участки с р-n-переходом занимают менее 10% площади поверхности лицевой стороны. Граница р-n-перехода заканчивается под пассивирующей пленкой SixNy, что обеспечивает низкий ток утечки ФП. Большая часть лицевой стороны (более 90%) свободна от легированных слоев и имеет низкую скорость поверхностной рекомбинации за счет пленки SixNy. Высокий кпд и большой фототок обеспечивается низкой скоростью поверхностной и объемной рекомбинации неосновных носителей заряда из областей в промежутке между окнами, поскольку большинство носителей успевает дойти до р-n-перехода, размещенного на стенках окон на расстоянии, не превышающем диффузионную длину неосновных носителей заряда.
Пример 2. На поверхности пластины кремния р-типа создают с двух сторон при нагревании в высокочастотном разряде в газе, содержащем моносилан и азот, пленку нитрида кремния типа SixNy, которая пассивирует поверхность кремния и снижает потери света на отражение. С помощью лазера создают в пленке нитрида кремния окна на лицевой и тыльной сторонах, совмещенные в плане. Путем диффузии или ионной имплантации создают с лицевой стороны n+-р переход 2, а на тыльной стороне изотипный p+-p переход 3. На обе стороны в окна наносят путем напыления, сеткографии или химического осаждения контакты 2 и 5 в виде участков, совмещенных в плане таким образом, чтобы полная площадь участков с контактами не превышала 10% от общей площади ФП, а расстояние l1 и l3 между участками с контактами не превышало удвоенной диффузионной длины Ln электронов в базовой области р-типа: l2=l1≤2Ln. В результате получаем конструкцию изображенную на фиг.2, которая более эффективно работает при освещении с двух сторон.
Пример 3. Изготовление ФП проходит все этапы, указанные в примере 2. Процесс изготовления завершается нанесением на пассивирующую, диэлектрическую пленку, например, центрифугированием коллоидного раствора или вакуумным напылением, нанокластеров 8 из атомов серебра, золота или никеля размером 10-100 нм с расстоянием между нанокластерами 30-100 нм.
В результате получаем ФП, изображенный на фиг.3. ФП работает следующим образом. Излучение попадает на одну или обе поверхности ФП, проникает в базовую область 1 и создает неравновесные пары носителей заряда: электроны и дырки. Другая часть излучения попадает на нанокластеры 8, которые играют роль резонаторов и переизлучают падающее излучение в базовую область 1, увеличивая функцию генерации в области базы 1. Генерированные избыточные неравновесные неосновные носители заряда ускоряются электрическим полем изотипного р-р+ перехода 6 по направлению к р-п-переходу 2 и разделяются в электрическом поле п+-р перехода 2 и через контактные участки 4 поступают в электрическую цепь (на фиг. не показана), а затем замыкаются в контактах 5.
Следует отметить, что указанные примеры осуществления никак не ограничивают притязания заявителя, которые могут быть определены прилагаемой формулой изобретения, и множество модификаций и усовершенствований может быть сделано в рамках настоящего изобретения. Например, рассмотренные конструкции и технологии изготовления ФП позволяют создавать ФП с двухсторонней рабочей поверхностью, у которых фототок и кпд отличаются при освещении с каждой стороны не более чем на 20%, а также ФП, прозрачные для инфракрасной части спектра излучения, лежащей за краем λ0 собственного поглощения, λ0≥1,1 мкм для кремния и λ0>1,8 мкм для германия.
Достоинством предложенной конструкции является малый темновой ток насыщения и низкая скорость поверхностной рекомбинации на поверхностях ФП, которые влияют на фотоЭДС V0 и фототок Iф.
ФотоЭДС определяется выражением:
Figure 00000002
где А - коэффициент;
к - постоянная Больцмана;
Т - температура ФП;
q - заряд электрона;
Is - темновой ток насыщения.
Figure 00000003
где js - плотность темнового тока насыщения, А/см2;
Sp-n - площадь участков с p+-n (n+-р) переходом;
Figure 00000004
где jф - плотность фототока, А/см2;
SФП - площадь ФП.
Для обычного планарного ФП Sp-nSф. Для предлагаемой конструкции двухстороннего ФП площадь ФП удваивается, а площадь участков с р-n-переходами составит:
Figure 00000005
Подставляя (2), (3) и (4) в (1), получим, что отношение
Figure 00000006
, увеличивается в 20 раз по сравнению со значением для обычного планарного ФП, что и приводит к увеличению фотоЭДС и рабочего напряжения ФП. Сильнолегированные участки с р+-n (n+-р) переходами имеют более высокую скорость поверхностной и объемной рекомбинации, снижающей фототок. Снижение площади этих участков с p+-n (n+-p) переходами снижает рекомбинационные потери и увеличивает фототок и кпд фотопреобразователя.

Claims (5)

1. Фотопреобразователь с двухсторонней рабочей поверхностью из пластин кремния, содержащий диодные структуры с n+-p (p+-n) переходом на лицевой поверхности кремниевой пластины и изотопными p-p+(n-n+) переходами в базовой области на тыльной поверхности кремниевой пластины, у которых площади и конфигурации металлических контактов на лицевой и тыльной поверхностях совпадают в плане, а толщина фотопреобразователя соизмерима с диффузионной длиной неосновных носителей тока в базовой области, отличающийся тем, что диодные структуры выполнены в виде отдельных скоммутированных контактами участков, совмещенных в плане на лицевой и тыльной поверхности с участками, на которые нанесены контакты, расстояние между отдельными соседними участками с n+-р (p+-n) переходами на лицевой поверхности не превышает удвоенную диффузионную длину неосновных носителей тока в базовой области, а на лицевой поверхности, свободной от n+-p (р+-n) перехода, и на тыльной поверхности, свободной от контактов, расположена пассивирующая, антиотражающая пленка.
2. Фотопреобразователь по п.1, отличающийся тем, что конфигурация и площадь изотопных р-p+ (n-n+) переходов на тыльной стороне совпадает с конфигурацией и площадью диодных структур с n+-р (р+-n) переходами на лицевой поверхности, расстояние между отдельными участками с изотопным р-p+(n-n+) переходом на тыльной поверхности не превышает диффузионную длину неосновных носителей в базовой области, на тыльной поверхности, свободной от изотопного р-p+(n-n+) перехода, расположена пассивирующая, антиотражающая пленка.
3. Фотопреобразователь с двухсторонней рабочей поверхностью из пластин кремния, содержащий диодные структуры с n+-p (р+-n) переходами на лицевой поверхности кремниевой пластины и изотипными р-р+ (n-n+) переходами в базовой области на тыльной поверхности кремниевой пластины, у которого площади и конфигурации металлических контактов на лицевой и тыльной поверхности совпадают в плане, а толщина фотопреобразователя соизмерима с диффузионной длиной неосновных носителей тока в базовой области, отличающийся тем, что диодные структуры выполнены в виде отдельных скоммутированных контактами участков, совмещенных в плане на лицевой и тыльной поверхности с участками, на которые нанесены контакты, расстояние между отдельными соседними участками с р+-n (n+-р) переходами, а также между отдельными соседними участками с р+-р (n+-n) изотипным и переходами не превышает диффузионную длину неосновных носителей тока в базовой области, на поверхностях, свободных от n+-p (р+-n) переходов и p+-p (n+-n) изотипных переходов, выполнена пассивирующая, антиотражающая пленка, на которой как с лицевой, так и с тыльной сторон расположены нанокластеры с линейным размером 10-100 нм из атомов металлов, расстояние между которыми в 2-4 раза превышает размеры нанокластеров.
4. Способ изготовления фотоэлектрических преобразователей с двухсторонней рабочей поверхностью из пластин кремния по п.1 или 2, включающий химическое травление поверхности кремния, создание на лицевой стороне пассивирующей, антиотражающей пленки и окон в этой пленке, легирование кремния в окнах соответственно донорной и акцепторной примесью на глубину более 0,5 мкм для формирования р-n переходов с использованием термообработки и нанесение в окна металлического контакта, отличающийся тем, что окна шириной 1-50 мкм создают в пассивирующей, антиотражающей пленке из SixNy, размещают окна друг от друга на расстоянии, не превышающем удвоенную диффузионную длину, а от торца фотопреобразователя на расстоянии, не превышающем диффузионную длину неосновных носителей заряда в базовой области, и всю поверхность окон покрывают металлическим контактом, создают на тыльной стороне пассивирующую, антиотражающую пленку SixNy, в пленке, вскрывают окна шириной 1-50 мкм, совмещая в плане с окнами на лицевой поверхности, размещают окна друг от друга на расстоянии, не превышающем удвоенную диффузионную длину, а от торца фотопреобразователей на расстоянии, не превышающем диффузионную длину неосновных носителей заряда в базовой области, проводят легирование кремния в окнах с использованием термообработки до образования изотипных переходов, всю поверхность кремния в окнах покрывают металлическим контактом.
5. Способ изготовления фотоэлектрических преобразователей с двухсторонней рабочей поверхностью из пластин кремния по п.3, включающий химическое травление поверхности кремния, создание на лицевой стороне пассивирующей, антиотражающей пленки и окон в этой пленке, легирование кремния в окнах соответственно донорной и акцепторной примесью на глубину более 0,5 мкм для формирования р-n переходов с использованием термообработки и нанесение в окна металлического контакта, отличающийся тем, что окна шириной 1-50 мкм создают в пассивирующей, антиотражающей пленке из SixNy, размещают окна друг от друга на расстоянии, не превышающем удвоенную диффузионную длину, а от торца фотопреобразователя на расстоянии, не превышающем диффузионную длину неосновных носителей заряда в базовой области, и всю поверхность окон покрывают металлическим контактом, создают на тыльной стороне пассивирующую, антиотражающую пленку SixNy, в пленке, вскрывают окна шириной 1-50 мкм, совмещая в плане с окнами на лицевой поверхности, размещают окна друг от друга на расстоянии, не превышающем удвоенную диффузионную длину, а от торца фотопреобразователей на расстоянии, не превышающем диффузионную длину неосновных носителей заряда в базовой области, проводят легирование кремния в окнах с использованием термообработки до образования изотипных переходов, всю поверхность кремния в окнах покрывают металлическим контактом, на обе поверхности фотопреобразователя, свободные от контактов, на пассивирующую диэлектрическую пленку наносят нанокластеры из металлов размером 10-100 нм с расстоянием между нанокластерами 30-100 нм.
RU2007107338/28A 2007-02-28 2007-02-28 Фотоэлектрический преобразователь и способ его изготовления (варианты) RU2331139C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007107338/28A RU2331139C1 (ru) 2007-02-28 2007-02-28 Фотоэлектрический преобразователь и способ его изготовления (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007107338/28A RU2331139C1 (ru) 2007-02-28 2007-02-28 Фотоэлектрический преобразователь и способ его изготовления (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2331139C1 true RU2331139C1 (ru) 2008-08-10

Family

ID=39746521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007107338/28A RU2331139C1 (ru) 2007-02-28 2007-02-28 Фотоэлектрический преобразователь и способ его изготовления (варианты)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2331139C1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444087C2 (ru) * 2009-12-11 2012-02-27 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Полупроводниковый фотоэлектрический преобразователь и способ его изготовления (варианты)
RU2494496C2 (ru) * 2011-12-28 2013-09-27 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Полупроводниковый фотоэлектрический генератор (варианты)
RU2555212C2 (ru) * 2009-12-14 2015-07-10 Тоталь Маркетинг Сервисиз Гетеропереходный фотогальванический элемент с задним контактом
RU2601732C2 (ru) * 2015-02-11 2016-11-10 Федеральное агентство научных организаций Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИЭСХ) Кремниевый двухсторонний солнечный элемент и способ его изготовления

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444087C2 (ru) * 2009-12-11 2012-02-27 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Полупроводниковый фотоэлектрический преобразователь и способ его изготовления (варианты)
RU2555212C2 (ru) * 2009-12-14 2015-07-10 Тоталь Маркетинг Сервисиз Гетеропереходный фотогальванический элемент с задним контактом
RU2494496C2 (ru) * 2011-12-28 2013-09-27 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Полупроводниковый фотоэлектрический генератор (варианты)
RU2601732C2 (ru) * 2015-02-11 2016-11-10 Федеральное агентство научных организаций Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИЭСХ) Кремниевый двухсторонний солнечный элемент и способ его изготовления

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2374720C1 (ru) Фотоэлектрический преобразователь (варианты) и способ его изготовления
KR101052030B1 (ko) 전자기 방사 컨버터
KR101314350B1 (ko) 도핑된 반도체 이종접합 접촉부를 갖는 태양 전지
KR101627217B1 (ko) 태양전지 및 그 제조방법
US7964789B2 (en) Germanium solar cell and method for the production thereof
KR100974226B1 (ko) 유전체를 이용한 태양전지의 후면 반사막 및 패시베이션층형성
KR101561682B1 (ko) 깊은 홈 후측 콘택 광발전 태양 전지들
KR101046219B1 (ko) 선택적 에미터를 갖는 태양전지
US20110162699A1 (en) Solar cell with funnel-like groove structure
RU2555212C2 (ru) Гетеропереходный фотогальванический элемент с задним контактом
JP2010130023A (ja) 太陽電池およびその製造方法
KR20120140049A (ko) 태양 전지 및 그 제조 방법
RU2331139C1 (ru) Фотоэлектрический преобразователь и способ его изготовления (варианты)
KR102547804B1 (ko) 양면 수광형 실리콘 태양전지 및 그 제조 방법
KR20120086593A (ko) 태양전지 및 그 제조방법
RU2410794C2 (ru) Полупроводниковый фотопреобразователь и способ его изготовления
RU2417481C2 (ru) Фотоэлектрический преобразователь (варианты) и способ его изготовления (варианты)
RU92243U1 (ru) Полупроводниковый фотопреобразователь (варианты)
KR102132741B1 (ko) 태양 전지 및 이의 제조 방법
RU2408111C2 (ru) Полупроводниковый фотоэлектрический генератор и способ его изготовления
KR101322628B1 (ko) 태양전지의 후면반사막 형성방법, 이를 포함하는후면전극부 형성방법 및 태양전지의 제조방법
RU2387048C1 (ru) Фотоэлектрический преобразователь
RU84625U1 (ru) Фотоэлектрический преобразователь
RU2444087C2 (ru) Полупроводниковый фотоэлектрический преобразователь и способ его изготовления (варианты)
RU2432639C2 (ru) Конструкция и способ изготовления кремниевого фотопреобразователя с двусторонней фоточувствительностью

Legal Events

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

Effective date: 20100301