TR201700484A2 - Güneş işiğindan elektri̇k üretmek i̇çi̇n bi̇r solar hücre ve solar panel - Google Patents

Güneş işiğindan elektri̇k üretmek i̇çi̇n bi̇r solar hücre ve solar panel Download PDF

Info

Publication number
TR201700484A2
TR201700484A2 TR2017/00484A TR201700484A TR201700484A2 TR 201700484 A2 TR201700484 A2 TR 201700484A2 TR 2017/00484 A TR2017/00484 A TR 2017/00484A TR 201700484 A TR201700484 A TR 201700484A TR 201700484 A2 TR201700484 A2 TR 201700484A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
solar
doped
solar cell
doped substrate
feature
Prior art date
Application number
TR2017/00484A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiliç Hali̇l
Original Assignee
Hat Teknoloji A S
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 Hat Teknoloji A S filed Critical Hat Teknoloji A S
Priority to TR2017/00484A priority Critical patent/TR201700484A2/tr
Priority to TR2017/11460A priority patent/TR201711460A2/tr
Publication of TR201700484A2 publication Critical patent/TR201700484A2/tr
Priority to MX2019008324A priority patent/MX2019008324A/es
Priority to JP2019559258A priority patent/JP2020507935A/ja
Priority to US16/477,684 priority patent/US11049986B2/en
Priority to PCT/TR2017/050652 priority patent/WO2018203865A2/en
Priority to PCT/TR2018/050409 priority patent/WO2019103710A2/en

Links

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
    • H01L31/035272—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 characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/03529—Shape of the potential jump barrier or surface barrier
    • 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
    • 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02008—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules
    • 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
    • H01L31/035272—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 characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/035281—Shape of the body
    • 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
    • H01L31/043—Mechanically stacked PV cells
    • 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
    • H01L31/0475—PV cell arrays made by cells in a planar, e.g. repetitive, configuration on a single semiconductor substrate; PV cell microarrays
    • 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
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • 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
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • 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
    • H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/0547—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means comprising light concentrating means of the reflecting type, e.g. parabolic mirrors, concentrators using total internal reflection
    • 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
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

Buluş, güneş enerjisinden elektrik üretmek için bir birinci solar birimi (101) içeren bir solar hücredir (10). Buna göre, bahsedilen birinci solar birimin (101), bir birinci doplanmış sübstratı (111) içermesi; bahsedilen birinci doplanmış sübstrat (111) üzerine aralarında bir birinci jonksiyon alanını (131) tanımlamak üzere kaydırılmış bir biçimde yerleştirilmiş bir ikinci doplanmış sübstratı (112) içermesi; bahsedilen ikinci doplanmış sübstratın (112) altına aralarında bir ikinci jonksiyon alanını tanımlamak (132) üzere kaydırılmış bir biçimde yerleştirilmiş bir üçüncü doplanmış sübstratı (113) içermesi; birinci doplanmış sübstrat (111) ve üçüncü doplanmış sübstrat (113) arasında sağlanmış olan bir birinci dielektrik bölgeyi (151) içermesi ve bahsedilen doplanmış sübstratlardan (110) en az birinin birinci doplanmış sübstrat (111) ve üçüncü doplanmış sübstrat (113) arasında bir gerilim farkı oluşturacak şekilde konfigüre edilmiş olmasıyla karakterize edilmektedir.

Description

TEKNIK ALAN Bulus, günes enerjisinden elektrik üreten solar hücreler ve söz konusu solar hücreleri içeren solar paneller ile ilgilidir.
Solar paneller, içerdikleri solar hücreler sayesinde günes isigindan elektrik enerjisi üretmektedir. Mevcut teknikteki solar hücreler, aralarinda bir jonksiyon alani tanimlayacak sekilde üst üste yerlestirilmis plaka formundaki iki doplanmis yariiletken silikon katmani içermektedir. Söz konusu katmanlarin biri n tipinde doplanmis silikon, digeri p dipinde doplanmis silikon oldugundan aralarinda gerilim farki bulunmaktadir. Biri tarafindan sogurulan fotonlar, buradaki elektronlarin hareket etmesini, jonksiyon alanindan geçip digerindeki hollere yerlesecek sekilde yer degistirmesini boylece birinden digerine dogru elektronlarin tersi yönünde bir iletken araciligi ile akim akmasini saglamaktadir. Bu katmanlar yalnizca belirli dalga boyundaki isiklari sogurdugu için aldiklari günes isigini elektrige dönüstürme verimleri hala istenen verimlilik seviyesinde degildir. Ek düzeneklerle günes isiklarinin gelis açisina göre yönelimi degistirilerek kismen verimi arttirilabilmektedir. içeren bir tandem günes hücresinden bahsedilmektedir. Bu tip günes hücrelerinde isigin bir kismi üst katmanda sogurulmakta, kalan kismi alt katmanlara dogru ilerleyerek bu katmanlar tarafindan da kismen sogurulmaktadir. Boylece alt katmanlar araciligi farkli dalga boylarindaki isigin da kismen sogurulmasi saglanmaktadir.
Sonuç olarak, yukarida bahsedilen tüm sorunlar, ilgili teknik alanda bir yenilik yapmayi zorunlu hale getirmistir.
BULUSUN KISA AÇIKLAMASI Mevcut bulus yukarida bahsedilen dezavantajlari ortadan kaldirmak ve ilgili teknik alana yeni avantajlar getirmek üzere bir solar hücre ve söz konusu solar hücrelerden olusan bir solar panel ile ilgilidir.
Bulusun bir amaci, arttirilmis bant genisliginde sogurma kabiliyetine sahip bir solar hücre ve söz konusu solar hücrelerden olusan bir solar panel ortaya koymaktir.
Bulusun bir diger amaci, günese maruz kalan yüzey alaninin arttirildigi bir solar hücre ve söz konusu solar hücrelerden olusan bir solar panel ortaya koymaktir.
Bulusun bir diger amaci watt/m2”de daha fazla elektrik gücü üretebilen bir solar hücre ve söz konusu solar hücrelerden olusan bir solar panel ortaya koymaktir.
Bulusun bir diger amaci, günes isigini tüm açilardan etkin sekilde alabilen bir solar hücre ve söz konusu solar hücrelerden olusan bir solar panel ortaya koymaktir.
Bulusun bir diger amaci, katmanli yapida olmasina ragmen tüm katmanlarin etkin sekilde günes isigini alabildigi bir solar hücre ve söz konusu solar hücrelerden olusan bir solar panel ortaya koymaktir.
Yukarida bahsedilen ve asagidaki detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, günes enerjisinden elektrik üretmek için yariiletken malzemeden imal ve doplanmis en az bir sübstrati içeren bir birinci solar birime sahip bir solar hücredir. Bulusun karakterize edici özelligi, bahsedilen birinci solar birimin, bir birinci doplanmis sübstrati içermesi; bahsedilen doplanmis sübstrat üzerine aralarinda bir birinci jonksiyon alanini tanimlamak üzere kaydirilmis bir biçimde yerlestirilmis bir ikinci doplanmis sübstrati içermesi; bahsedilen ikinci doplanmis sübstratin altina aralarinda bir ikinci jonksiyon alanini tanimlamak üzere kaydirilmis bir biçimde yerlestirilmis bir üçüncü doplanmis sübstrati içermesi; birinci doplanmis sübstrat ve üçüncü doplanmis sübstrat arasinda saglanmis olan bir birinci dielektrik bölgeyi içermesi ve bahsedilen doplanmis sübstratlardan en az birinin birinci doplanmis sübstrat ve üçüncü doplanmis sübstrat arasinda bir gerilim farki olusturacak sekilde konfigüre edilmis olmasidir. Böylece bir doplanmis sübstratin altinda konumlanan sübstratlar da günes isigini dogrudan alabilmekte ve kaydirilmis bir biçimde irtibatlanmadan dogan azaltilmis jonksiyon alani sayesinde daha hizli elektron akisi saglanabilmektedir.
Bulusun tercih edilen bir yapilanmasinin özelligi, bahsedilen solar birimin ayrica, bahsedilen üçüncü doplanmis sübstratin altina veya üstüne veya yanina aralarinda bir üçüncü jonksiyon alanini tanimlamak üzere ikinci doplanmis substrata temas etmeyecek sekilde yerlestirilmis bir dördüncü doplanmis sübstrati içermesidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin Özelligi, bahsedilen solar birimin ayrica, bahsedilen birinci doplanmis sübstratin altina veya üstüne veya yanina aralarinda bir dördüncü jonksiyon alanini tanimlamak üzere ikinci doplanmis substrata veya dördüncü doplanmis substrata temas etmeyecek sekilde yerlestirilmis bir besinci doplanmis sübstrati içermesidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin Özelligi, birinci solar birimin doplanmis sübstratlari yukariya dogru çikan ve/veya asagiya dogru inen basamak konfigürasyonu tanimlayacak sekilde birbirlerine göre konumlanmis olmasidir. Böylece farkli açilardan gelen günes isinlari doplanmis sübstratlarin üst yüzlerine ek olarak yan yüzleri, ön yüzleri ve ara yüzleri tarafindan da sogurulabilmektedir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, bahsedilen doplanmis sübstratlardan en az birinin birinci solar birimin iki zit ucundaki iki doplanmis sübstrat arasinda bir gerilim farki olusturacak sekilde konfigüre edilmis olmasidir. Böylece iki zit uç arasindaki doplanmis sübstratlar isigi sogurdugunda fotonlarin harekete geçirdigi elektronlar sayesinde bu iki zit uç arasinda saglanan bir iletkenden akim akmasi saglanmaktadir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, birinci solar birime benzer yapidaki bir ikinci solar birimi içermesi ve bahsedilen ikinci solar birimin kendi doplanmis sübstratlarindan biri araciligi ile birinci solar birimin dördüncü doplanmis sübstrati veya besinci doplanmis sübstrati ile bir ara jonksiyon alani tanimlar biçimde birinci solar birim ile irtibatlanmis olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, birinci solar birim ve ikinci solar birimin birbirlerine göre elektriksel olarak seri veya paralel olarak baglanmis olmasidir. Her bir solar birim pil benzeri görev gördügü için, akim ve gerilim ihtiyacina göre yerlestirilme saglanabilmektedir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, bahsedilen gerilim farkini olusturmak üzere doplanmis sübstratlardan en az birinin digerlerinden farkli oranda doplanmis olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, bahsedilen gerilim farkini olusturmak üzere doplanmis sübstratlardan en az birinin digerlerinden farkli materyalden imal edilmis olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin Özelligi, doplanmis sübstratlardan en az birinin digerlerinden farkli dalga boyu araligini soguracak sekilde konfigüre edilmis olmasidir. Böylece genisletilmis dalga boyu araliginda sogurma saglanabilmektedir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, her biri seri baglanmis çoklu sayidaki solar birimlere sahip paralel hatlari içermesi, bahsedilen hatlarin solar hücrenin günese maruz kalan yüzünü kismen veya tamamen kapatacak sekilde yerlestirilmis olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, paralel hatlarin aralarinda O gerilim farki olacak sekilde konfigüre edilmis olmasidir. Böylece paralel hatlardaki solar birimlerin ters yönlü pil etkisi yaratarak paralel hatlarin ortak uçlarinda olusan gerilimi negatif yönde etkilemesi engellenmektedir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, doplanmis sübstratlardan en az birinin farkli doplanma oranlarina sahip en az iki alt sübstrati içermesidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, birbirlerine seri olarak irtibatlanmis çoklu sayidaki solar birimi içermesi ve bahsedilen solar birimlerin solar hücrenin günese maruz kalan yüzünü kismen veya tamamen kapatacak sekilde yerlestirilmis olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, ikinci jonksiyon alani ve üçüncü jonksiyon alani arasinda veya birinci jonksiyon alani ile dördüncü jonksiyon alani arasindaki bir diyagonal dogrunun jonksiyon alanlarinin uzanma yüzeylerine göre dar açi yapacak sekilde uzaniyor olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, bahsedilen dar açinin 50 ile 450 arasinda olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, bilestirilmis iki doplanmis sübstrat arasindaki jonksiyon alaninin uzunlugunun doplanmis sübstrat uzunlugunun yarisina esit olmasi veya doplanmis sübstrat uzunlugunun yarisindan küçük olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, birlestirilmis iki doplanmis sübstrat arasindaki jonksiyon alaninin genisliginin doplanmis sübstrat genisligine esit olmasi veya doplanmis sübstrat genisliginden küçük olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, en azindan bir jonksiyon alani uzunlugunun diger jonksiyon alani uzunluklarindan farkli olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, bütün jonksiyon alani uzunliklarinin birbirine esit olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, her bir doplanmis sübstratin en az bir düz yüzünün komsu doplanmis sübstratla bir jonksiyon alani olusturmasini sagladigi prizmatik bir formda olmasidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, tüm doplanmis sübstratlar arasinda kalan alanlarin dielektrik malzeme ile doldurulmus olmasidir. Söz konusu dielektrik dolgu malzemesi tercihen saydamdir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, bahsedilen solar hücreyi kaplayan bir dis katmani içermesidir.
Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinin özelligi, en az bir hattin en az bir diger hat üstüne yerlestirilmis olmasi ve üst üste yerlestirilmis hatlarin arasinin sözü edilen saydam söz dielektrik dolgu malzemesi ile doldurulmus olmasidir.
Bulus ayrica birinci terminal ve ikinci terminallerinden birbirlerine seri ve/veya paralel olarak baglanarak çoklu sayidaki solar hücrelerden olusan bir solar panel ile de ilgilidir. Böylece solar birimler aralarinda saydam dolgu malzemesi olacak sekilde üst üste katmanlar halinde yerlestirilerek genisletilmis dalga boyu araliginda isik emilimi saglanabilmektedir.
SEKILIN KISA AÇIKLAMASI Sekil 1tde önceki teknikteki bir solar hücrenin temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 2a'da solar hücreleri içeren solar panelin üstten temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 2b'de solar hücrenin üstten temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 3a'da birinci solar birimin önden temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 3b'de birinci solar birim ve ikinci solar birimin önden temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil Sc'de solar birimlerin yüzlerini gösteren temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 4a'de birinci solar birimin önden temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 4b'de birinci solar birim ve ikinci solar birimin önden temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 5ite birinci solar birimin izometrik görünümü temsili olarak verilmistir.
Sekil Gida birinci solar birim ve ikinci solar birimin önden temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 7a'da birinci solar birimin izometrik görünümü temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 7b'de birinci solar birimin daha detayli bir izometrik görünümü temsili olarak verilmistir.
Sekil 8ide birinci solar birim ve ikinci solar birimin önden temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil @da birinci solar birim ve ikinci solar birimin önden temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 10'da birinci solar birimin önden temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 11'de birinci solar birimin önden temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 12'de birinci solar birimin önden temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 13a'de solar hücrenin üstten temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 13b'de solar hücrenin üstten temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 14'de solar hücrenin bir kesitinin temsili bir görünümü ve bu kesitin üstten temsili bir görünümü verilmistir.
Sekil 15'de solar hücrenin bir isigi farkli açilardan alan kesitinin temsili görünümleri verilmistir.
Sekil 16”de solar hücrenin mümkün bir yapilanmasinin kesitinin temsili izometrik görünümleri verilmistir.
BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bu detayli açiklamada bulus konusu sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak örneklerle açiklanmaktadir.
Bilindigi üzere solar paneller (600) çoklu sayidaki solar hücreleri (10) içermekte, solar hücreler (10) de solar birimlerden (100) elde edilmektedir. Mevcut bulus da yenilikçi bir mimari ile tasarlanan solar birimler (100), söz konusu solar birimleri (100) içeren solar hücreler (10) ve söz konusu solar hücreleri (10) içeren solar paneller (600) ile ilgilidir.
Solar hücre (10) sekil 2a ve 2b'ye atfen temel olarak, bir birinci terminal (181) ve bir ikinci terminali (182); bahsedilen birinci terminal (181) ile bahsedilen ikinci terminal (182) arasinda birbiriyle seri ve/veya paralel olarak iliskilendirilmis her biri aldigi günes isigindan elektrik üreten çoklu sayidaki solar birimi (100) içermektedir. Solar birimler (100) temel olarak her biri prizmatik formda olan doplanmis sübstratlari (110) içermekte, bahsedilen doplanmis sübstratlar (110) komsu doplanmis sübstratla (110) en az bir jonksiyon alani (130) olusturmak için en az bir düz yüzeyi içermektedir. Solar birimler (100) içerisindeki doplanmis sübstratlar (110) birinci terminal (181) ve ikinci terminal (182) arasinda gerilim farki olacak sekilde yapilandirilmistir.
Buna göre sekil 3a'ya atfen bir birinci solar birim (101), bir birinci doplanmis sübstrati (111); bahsedilen birinci doplanmis sübstrat (111) üzerine kaydirilmis bir biçimde, yani bir basamak olusturacak ve aralarinda bir birinci jonksiyon alanini (131) tanimlayacak sekilde yerlestirilmis bir ikinci doplanmis sübstrati (112); bahsedilen ikinci doplanmis sübstratin (112) altina kaydirilmis bir biçimde aralarinda bir ikinci jonksiyon alanini (132) tanimlayacak sekilde yerlestirilmis bir üçüncü doplanmis sübstrati (113) içermektedir.
Birinci doplanmis sübstrat (111) ile ikinci doplamis sübstrat (112) arasinda bir birinci dielektrik bölge (151) tanimlanmaktadir. Birinci dielektrik bölge (151), dielektrik malzeme ile doldurulmustur. Bahsedilen birinci solar birim (101) bir tarafindan yukari dogru kademelenen bir tarafindan da asagi dogru kademelenen basamak konfigürasyonundadir.
Bir baska deyisle doplanmis sübstratlar (110) arasinda kismi temas saglanarak jonksiyon alani elde edilmektedir. Söz konusu kismi temas noktalari yani jonksiyon alanlari (130) doplanmis sübstratlarin (110) kalanina göre daha yüksek yogunlukta bir alan olusturmaktadir. Böylelikle bir jonksiyon alanindan (130) çikan elektronlar diger jonksiyon alanina ulasana (130) kadar daha az yogun bir bölgede hareket etmektedir. Diger bir deyisle, yogun alanda yüksek enerji seviyesine ulasan elektronlar bir sonraki yogun alana ulasana kadar, daha az yogun alanda teknige göre çok daha hizli ve az enerji kaybina ugrar sekilde ilerlemektedir. Bu durum, yani jonksiyon alanlarinin fonksiyonu bu tarifnameye has bir terim olarak elektronlari hizlandiran bir elektron pompasi olarak tanimlanabilir.
Ornek bir yapilanmada, birinci doplanmis sübstrat (111) ve üçüncü doplanmis sübstrat (113), ikinci doplanmis sübstrata (112) göre isik sogurma kabiliyeti daha yüksek olan materyalden imaldir.
Söz konusu doplanmis sübstratlar (110), birinci doplanmis sübstrat (111) ile üçüncü doplanmis sübstrat (113) arasinda gerilim farki olusturulacak sekilde yapilandirilmistir.
Ornegin birinci doplanmis sübstrat (111) n tipi, ikinci doplanmis sübstrat (112) p tipi, üçüncü doplanmis sübstrat (113) da n tipi olabilmektedir. Birinci doplanmis sübstrat (111) p tipi, ikinci doplanmis sübstrat (112) n tipi, üçüncü doplanmis sübstrat (113) p tipi olabilmektedir. Her iki durumda da birinci doplanmis sübstratin (111) doplanma orani, üçüncü doplanmis sübstratin (113) doplanma oranindan farklidir. Böylece sogurduklari fotonlarin etkisiyle birinci solar birim (101) içerisinde birinci doplanmis sübstratdan (111) üçüncü doplanmis sübstrata (113) dogru veya tersi yönünde elektron akisi olabilmektedir.
Doplanmis sübstratlarin (110) yapilandirilmasi farkli oranlarda doplanmalariyla ve/veya farkli malzemelerin kullanilmasiyla saglanabilmektedir. Sinirlayici olmamak kaydiyla tüm yapilanmalardaki söz konusu doplanmis sübstratlar (110) Silisyum, Germanyum, Bizmut Telürür gibi materyallerin Magnezyum, Bor, Selenyum, Çinko, Kursun, Nitrojen gibi materyallerle doplanmasiyla yani katkilanmasiyla elde edilebilmektedir.
Sekil 3b'ye atfen birinci solar birime (101) benzer yapidaki bir ikinci solar birim (102), üçüncü doplanmis sübstrat (113) veya birinci doplanmis sübstrata (111) yan yüzünden (142) irtibatlanmaktadir. Böylelikle çoklu sayidaki solar birimler (100) yan yana gelerek bu basamak yapisinin tekrarlanmasini saglamaktadir.
Sekil 3ciye atfen tüm yapilanmalardaki solar birimlerdeki (100) prizmatik formdaki doplanmis sübstratlarin (110) tavanlari üst yüz (141) olarak tanimlanmakta, birbirleriyle ayni düzlem üzerinde bulunan yanal yüzlerinden bir taraftaki ön yüz (143) diger taraftakiler ise arka yüz (144) olarak tanimlanmakta, diger iki yanal yüzü de yan yüz (142) olarak tanimlanmaktadir.
Sekil 4a'ya atfen mümkün bir yapilanmada birinci solar birim (101), üçüncü doplanmis sübstratin (113) üstüne kaydirilmis bir sekilde ve ikinci doplanmis sübstrata (112) temas etmeyecek sekilde yerlestirilmis bir dördüncü doplanmis sübstrati (114) içermektedir. Bir baska deyisle ikinci doplanmis sübstrat (112) ile dördüncü doplanmis sübstratin (114) birbirlerine bakan yüzleri arasinda bir hacim tanimlanmaktadir.
Sekil 4b'ye atfen bu yapilanmadaki solar hücre (10), birinci solar birim (101) ile benzer yapidaki bir ikinci solar birimi (102) içermektedir. Bahsedilen ikinci solar birim (102), birinci solar birimin (101) dördüncü doplanmis sübstratina (114) kendi doplanmis sübstratlarindan (110) biri ile aralarinda bir ara jonksiyon alani (135) tanimlayacak sekilde irtibatlanmistir.
Birinci terminal (181) ile ikinci terminal (182) arasina çoklu sayidaki ikinci solar birim (102) seri olarak art arda dizilerek bir hatti tanimlayabilmektedir.
Sonuçta bulus sayesinde solar birimler (100) seviyesinde elde edilen hücresel yapi sayesinde önceki teknikteki tek parça plakalardan olusan solar hücrelere (10) göre çok ileride tasarim esnekligi imkani veren bir yapi ortaya konmustur. Daha detayli anlatimla, örnegin bulusta uygun üretim teknigiyle doplanmis sübstratlar (110) farkli karakteristiklerde üretilebilmektedir. Böylelikle uygulama alanina bagli olarak, ayni solar hücre (10) üzerinde farkli karakteristiklere sahip bölgeler olusturulabilmektedir. Bunun önceki teknigin tek tip malzemeden olusan plaka yapisindaki katmanlariyla saglanamayacagi açiktir.
Sekil Sie atfen mümkün bir yapilanmada, birinci solar birim (101), üçüncü doplanmis sübstratin (113) altina kaydirilmis bir sekilde ve aralarinda bir üçünü jonksiyon alanini (130) tanimlayacak sekilde yerlestirilmis bir dördüncü doplanmis sübstrati (114) içerebilmektedir. Dördüncü doplanmis sübstrat (114), üçüncü doplanmis sübstratin (113) ikinci doplanmis sübstratla (112) kaydirilmis bir sekilde iliskilendirilerek olusturdugu basamak yapisini kademelendirerek sürdürmektedir. Böylece bir tarafinda iki kademeli yukari çikan, diger tarafinda üç kademeli asagi inen basamak yapisina benzer bir yapi olusmaktadir.
Sekil 6'ya atfen bu yapilanmadaki solar hücre (10), birinci solar birim (101) ile benzer yapidaki bir ikinci solar birimi (102) içermektedir. Bahsedilen ikinci solar birim (102), birinci solar birimin (101) dördüncü doplanmis sübstrata (114) kendi doplanmis sübstratlarindan (110) biri ile aralarinda bir ara jonksiyon alani (135) tanimlayacak sekilde irtibatlanmistir.
Böylece birinci solar birim (101) ve birbiri ardina dizilebilen ikinci solar birim (102) art arda gelerek tekrar eden bir basamak yapisi olusturmaktadir.
Sekil 7a'ya atfen mümkün bir yapilanmada, birinci solar birim (101), üçüncü doplanmis sübstratin (113) altina kaydirilmis bir sekilde ve aralarinda bir üçüncü jonksiyon alanini (133) tanimlayacak sekilde yerlestirilmis bir dördüncü doplanmis sübstrati (114) içermektedir. Dördüncü doplanmis sübstrat (114), üçüncü doplanmis sübstratin (113) ikinci doplanmis sübstratla (112) kaydirilmis bir sekilde iliskilendirilerek olusturdugu basamak yapisini kademelendirerek sürdürmektedir. Birinci solar birim (101) ayrica, birinci doplanmis sübstratin (111) altina kaydirilmis bir sekilde ve aralarinda bir dördüncü jonksiyon alanini (134) tanimlayacak sekilde yerlestirilmis bir besinci doplanmis sübstrati (115) içermektedir. Besinci doplanmis sübstrat da (115), birinci doplanmis sübstratin (111) ve ikinci doplanmis sübstratla (112) kaydirilmis bir sekilde iliskilendirilerek olusturdugu basamak yapisini kademelendirerek sürdürmektedir. Böylece bir tarafinda üç kademeli olarak yukari çikan ve diger tarafinda üç kademeli asagi inen basamak yapisina benzer bir yapi olusmaktadir. Günes isigi basamak yapisina dar açilarla gelse de yan yüzler (142), üst yüzler (141) tarafindan da sogurulabilmektedir.
Besinci doplanmis sübstrat (115) ve dördüncü doplanmis sübstrat (114) arasinda bir ikinci dielektrik bölge (152) tanimlanmaktadir. Ikinci dielektrik bölge (152) de dielektrik malzeme ile doldurulmustur. Bu örnek yapilanmada ikinci dielektrik bölgenin (152) hacmi birinci dielektrik bölgenin (151) hacminden büyüktür. Sekil 10”deki gibi alternatif bir yapilanmada birinci dielektrik bölge (151) ile ikinci dielektrik bölgenin (152) hacimleri birbirine esittir.
Bulusta, üst üste merdiven seklinde konumlanan doplanmis sübstratlar (110) arasindaki iki jonksiyon alani (130) arasinda uzanan bir en kisa hayali dogru parçasinin jonksiyon alanlarinin (130) uzanma düzlemiyle yaptigi açi bir dar açidir. Bu dar açi sayesinde elektronlarin iki jonksiyon alani (130) arasindaki ilerleme dogrultusu, bu süreçte en az enerji kaybina sebep olacak bir dogrultu olmaktadir. Yukarida tanimlanan elektron pompasi fonksiyonuyla beraber bu dar açidaki ilerleme dogrultusu solar birimin (100) verimliligini ve çalisma etkinligi sasirtici sekilde artirmaktadir.
Daha detayli anlatimla, sekil 7b'ye atfen birinci solar birimin (101) doplanmis sübstratlari (110), ikinci jonksiyon alani (132) yüzeyinden ile üçüncü jonksiyon alani (133) yüzeyine uzanan hayali bir dogru parçasi, üçüncü jonksiyon alaninin (133) uzandigi bir uzanma yüzeyi (A) ile dar açi yapacak sekilde boyutlandirilmis ve yerlestirilmistir. Söz konusu hayali dogru parçasi daha detayli olarak, ikinci jonksiyon alaninin (132) üçüncü jonksiyon alanina (133) digerlerine göre daha yakinda konumlanan köselerinden biri olan bir birinci köse (137) ve üçüncü jonksiyon alaninin (133) söz konusu birinci köseye (137) diger köselerinden daha yakinda konumlanan kösesi olan bir ikinci köse (138) arasinda saglanmaktadir. Bir baska deyisle söz konusu dogru parçasi, bir ucu ikinci jonksiyon alanina (132) diger ucu üçüncü jonksiyon alanina (133) temas eden olabilecek en kisa dogru parçasidir. Söz konusu solar birimin (100) doplanmis sübstratlari (110), birinci jonksiyon alani (131) ile dördüncü jonksiyon alani (134) arasindaki bunlara temas edecek sekilde konumlanabilecek en kisa hayali bir dogru parçasinin dördüncü jonksiyon alaninin (134) uzandigi düzlemle dar açi yapacagi biçimde boyutlandirilmis ve yerlestirilmistir.
Söz konusu dar açi tercihen 50 ile 450 arasinda ve yine tercihen 30° ile 45° arasindadir.
Sekil 8'e atfen bu yapilanmadaki solar hücre (10), birinci solar birim (101) ile benzer yapidaki bir ikinci solar birimi (102) içermektedir. Bahsedilen ikinci solar birim (102), birinci solar birimin (101) dördüncü doplanmis sübstrata (114) yan yüzünden (142) kendi doplanmis sübstratlarindan (110) biri ile aralarinda bir ara jonksiyon alani (135) tanimlayacak sekilde irtibatlanmistir.
Jonksiyon alanlarinin boyu (Lj), doplanmis sübstrat boyunun (L) yarisindan kisadir.
Sekil 9'a atfen mümkün bir yapilanmada solar hücre (10), sekil 7a'da yer alan yapilanmadaki birinci solar birimi (101) içermektedir. Solar hücre (10) ayrica, sekil 5'de yer alan yapilanmadaki birinci solar birime (101) benzer yapidaki bir ikinci solar birimi (102) de içermektedir. Ikinci solar birim (102), söz konusu birinci solar birimin (101) dördüncü doplanmis sübstrati (114) veya besinci doplanmis sübstratiyla (115) kendi doplanmis sübstratlarindan (110) biri araciligi ile bir ara jonksiyon alani (135) olusturacak sekilde irtibatlanmistir. Çoklu sayidaki ikinci solar birim (102) birbirlerinin ardi ardina eklenerek birinci terminal (181) ve ikinci terminal (182) arasindaki bir hatti (190) tanimlayabilmektedir.
Sekil 11'e atfen mümkün bir yapilanmada birinci doplanmis sübstrat (111) ve/veya üçüncü doplanmis sübstrat (113) birbirinden farkli oranlarda doplanmis veya farkli malzemelerden elde edilmis en az iki alt sübstrati (120) içerebilmektedir.
Yukaridaki yapilanmalarda, jonksiyon alaninin genisligi (Wj) doplanmis sübstrat genisigine (W) esit veya doplanmis sübstrat genisliginden (W) küçüktür.
Jonksiyon alanlari (130) sekil 12'deki gibi birbirinden farkli uzunluklarda olabilmektedir. Çoklu sayidaki solar birim (100) birinci terminal (181) ile ikinci terminal (182) arasinda yukaridaki yapilanmalarda anlatildigi gibi art arda gelerek hatlari (190) tanimlamaktadir. Bir solar hücre (10) içerisinde çoklu sayida birbirine paralel olarak baglanmis hatlar (190) yer alabilmektedir. Doplanmis sübstratlar (110) ve solar birimler (100) birbirine paralel olan her bir hat (190) arasindaki gerilim farki 0 olacak sekilde yapilandirilmaktadir. Böylece her biri pil görevi gören solar birimlerin (100) paralel olduklari solar birimlerle (100) paralelligi saglayan ortak uçlar arasinda olusturacagi gerilimi düsürmesi engellenmektedir.
Söz konusu hat (190) veya hatlar (190) solar hücreden (10) alinmak istenen gerilim veya akim miktarina göre solar hücrenin (10) günese bakan yüzeyine dizilmektedir. Sekil 13a'ya atfen mümkün bir yapilanmada birbiriyle seri olarak iliskilendirilmis solar birimleri (100) içeren bir hat (190) birinci terminal (181) ve ikinci terminal (182) arasinda solar hücrenin (10) günese bakan yüzünü kaplayacak sekilde yerlestirilmistir. Bu yerlesmede, hat (190) menderes formu benzeri bir formla kivrilarak söz konusu yüzü kismen kaplayacak sekilde saglanmaktadir. Böylece her biri akim üreten solar birimler (100) seri olarak baglandigi için terminaller arasindan her birinin ürettigi akimlarin toplamina erisilebilmektedir. Sekil 2'deki gibi bir yapilanmada ise birinci terminal (181) ve ikinci terminal (182) arasina birbirine paralel baglanmis hatlar (190) yerlestirilmistir. Bulusun sekil 13b'deki gibi mümkün bir diger yapilanmasinda da hatlar (190) seri ve paralel olarak solar hücrenin (10) günese bakan yüzeyinde çoklu sayidaki birinci terminal (181) ve ikinci terminaller (182) ile iliskilendirilerek dizilmistir.
Sekil 14'e atfen, solar hücreler (10) ayrica, bir tasima katmanini (300) ve bir dis katmani (200) içermektedir. Solar birimler (100) söz konusu tasima katmani (300) üzerinde konumlanmaktadir. Tasima katmani (300) kristal cam içerebilecegi gibi solar hücrelerin (10) kullanim alanlarina göre esnek malzemelerden de imal edilebilmektedir. Dis katman (200), solar birimlerin (100) üzerini örtecek sekilde solar birimlerle (100) iliskilendirilmistir.
Dis katman (200) da bir koruyucu katman (201) ve bir tek yön yansitici katmani (202) içermektedir. Koruyucu katman (201) solar birimlere (100) göre en dista konumlanmaktadir ve tercihen toz itici özellikteki bir materyali içermektedir. Tek yön yansitici katman (202), koruyucu katmanin (201) altinda konumlanmaktadir ve disaridan solar birimlere (100) gelen isinlari geçiren özelliktedir ve solar birimlerden (100) disariya dogru yansiyan isiklarin kendi yüzeyinden solar birimlere (100) dogru geri yansimasini saglamaktadir.
Böylece solar birimlerden (100) kismen yansiyan isik da solar birimlere (100) geri gönderilmektedir.
Solar birimlerinden (100) en az biri diger solar birimlerden (100) farkli dalga boyundaki isigi soguracak sekilde yapilandirilmistir. Daha detayli olarak doplanmis sübstratlardan (110) en az biri diger doplanmis sübstratlardan (110) farkli dalga boyunda isigi soguracak sekilde yapilandirilmistir. Bu yapilandirilma, doplanmis sübstratlarin (110) farkli malzemelerden imal edilmesiyle, farkli malzemelerle doplanmasiyla veya farkli miktarlarda doplanmasiyla gerçekIestirilebilmektedir. Böylece mevcut teknikteki solar hücrelere (10) ve solar panellere göre genis spektrumda sogurma saglanabilmektedir.
Sekil 2 ve sekil 13a'ya atfen birbirine paralel olarak konumlanan solar birimlerin (100) arasi dielektrik dolgu (170) ile doludur. Dielektrik dolgu (170) tercihen isigi en azindan kismen geçiren bir malzemeden imaldir. Böylece hem paralel solar birimlerin (100) birbiriyle elektriksel temasini engellenmekte hem de solar birimlerin (100) 'ön yüz (143) ve arka yüzlerinden (144) de isik sogurmalarini saglamaktadir. Paralel solar birimlerin (100) aralarindaki mesafe aralarinda elektrik akisini engelleyecek genislikte saglanmaktadir. Bu örnek yapilanmada paralel solar birimlerin (100) aralarindaki mesafe solar birimlerin (100) genisligi kadar veya solar birimlerin (100) genisliginden büyüktür. Sonuç olarak solar birimler (100), basamak benzeri yapisi sayesinde üst yüz (141) ve yan yüzlerinden (142) paralel olanlarinin arasindaki saydam dolgu malzemesi (170) sayesinde de ön yüz (143) arka yüz (144) ve üst yüz (141) arka yüzünden günes isigini sogurabilmektedir.
Sekil 15'ya atfen solar birimler (100) yukari çikan ve asagi inen basamak formunda olduklari için günün farkli saatlerinde farkli açilarla gelen isiklari da alabilmektedir.
Basamak yapisi sayesinde doplanmis sübstratlar (110) açikta kalan yanal yüzlerinden de isik sogurabilmektedir. Ayrica, günes gün içerisinde farkli pozisyonlardayken de günes isigini sogurabilmektedirler. Böylece solar hücrelerin (10) veya bu hücreleri içeren solar panellerin (600) günesten dogru açidan isik almak için dis bir etkiyle hareket ettirilmeleri gereksinimi kismen ortadan kaldirilmis olmaktadir.
Sekil 16'ya atfen bulusun mümkün bir yapilanmasinda, hatlardan (190) en az biri digerinin hatlar (190) arasi bahsedilen dielektrik dolgu (170) ile doludur. Böylece üstte konumlanan bir birinci hattan (191) geçen isik alttaki bir ikinci hatta (192) ulasabilmekte ve bu ikinci hat (192) tarafindan sogurulabilmektedir. Bu örnek yapilanmada birinci dielektrik bölge (151) ve ikinci dielektrik bölge (152) de isigi en azindan kismen geçirecek materyalden imaldir. Çoklu sayidaki solar hücreler (10) birinci terminal (181) ve ikinci terminallerinden (182) birbirlerine seri olarak ve/veya paralel olarak baglanarak bir solar panelini (600) olusturmakta ve böylece uçlarina baglanan bir y'uk'u (500) besleyebilmektedir.
Doplanmis sübstratlar (110) ve solar birimler (100) nanometrik boyutlarda olabilmektedir.
Doplanmis sübstratlarin genislikleri (W) 2nm ile 2mm arasinda olabilmektedir. Ornek bir yapilanmada 2cm2'lik bir alanda 4 milyon solar birim (100) yer almaktadir. Doplanmis sübstratlarin (110) kaydirilmis bir biçimde 'üst 'üste yerlestirilmesi teknikte bilinen yari iletken cihaz 'üretme yöntemleriyle gerçekIestirilebilmektedir.
Bulusun koruma kapsami ekte verilen istemlerde belirtilmis olup kesinlikle bu detayli anlatimda örnekleme amaciyla anlatilanlarla sinirli tutulamaz. Zira teknikte uzman bir kisinin, bulusun ana temasindan ayrilmadan yukarida anlatilanlar isiginda benzer yapilanmalar ortaya koyabilecegi açiktir.

Claims (1)

  1. ISTEMLER . Günes enerjisinden elektrik üretmek için yariiletken malzemeden imal ve doplanmis en az bir sübstrati içeren bir birinci solar birime (101) sahip bir solar hücre (10) olup özelligi; bahsedilen birinci solar birimin (101), bir birinci doplanmis sübstrati (111) içermesi; bahsedilen birinci doplanmis sübstrat (111) üzerine aralarinda bir birinci jonksiyon alanini (131) tanimlamak üzere kaydirilmis bir biçimde yerlestirilmis bir ikinci doplanmis sübstrati (112) içermesi; bahsedilen ikinci doplanmis sübstratin (112) altina aralarinda bir ikinci jonksiyon alanini tanimlamak (132) üzere kaydirilmis bir biçimde yerlestirilmis bir üçüncü doplanmis sübstrati (113) içermesi; birinci doplanmis sübstrat (111) ve üçüncü doplanmis sübstrat (113) arasinda saglanmis olan bir birinci dielektrik bölgeyi (151) içermesi ve bahsedilen doplanmis sübstratlardan (110) en az birinin birinci doplanmis sübstrat (111) ve üçüncü doplanmis sübstrat (113) arasinda bir gerilim farki olusturacak sekilde konfigüre edilmis olmasidir. . istem 1te göre bir solar hücre (10) olup özelligi; bahsedilen birinci solar birimin (101) ayrica, bahsedilen üçüncü doplanmis sübstratin (113) altina veya üstüne veya yanina aralarinda bir üçüncü jonksiyon alanini (133) tanimlamak üzere ikinci doplanmis substrata (112) temas etmeyecek sekilde yerlestirilmis bir dördüncü doplanmis sübstrati (114) içermesidir. . istem 1ie göre bir solar hücre (10) olup özelligi; bahsedilen birinci solar birimin (101) ayrica, bahsedilen birinci doplanmis sübstratin (111) altina veya üstüne veya yanina, ikinci doplanmis substrata (112) veya dördüncü doplanmis substrata (114) temas etmeyecek sekilde yerlestirilmis, böylelikle bir dördüncü jonksiyon alanini (134) tanimlayan bir besinci doplanmis sübstrati (115) içermesidir. . Onceki istemlerden herhangi birine göre bir solar hücre (10) olup özelligi; birinci solar birimin (101) doplanmis sübstratlarinin (110) yukariya dogru çikan ve/veya asagiya dogru inen basamak konfigürasyonu tanimlayacak sekilde birbirlerine göre konumlanmis olmasidir. . istem 1'e göre solar hücre (10) olup özelligi; bahsedilen doplanmis sübstratlardan (110) en az birinin birinci solar birimin (101) iki zit ucundaki iki doplanmis sübstrat (110) arasinda bir gerilim farki olusturacak sekilde konfigüre edilmis olmasidir. Istem 2 veya 3'e göre bir solar hücre (10) olup özelligi; birinci solar birime (101) benzer yapidaki bir ikinci solar birimi (102) içermesi ve bahsedilen ikinci solar birimin (102) kendi doplanmis sübstratlarindan (110) biri araciligi ile birinci solar birimin (101) dördüncü doplanmis sübstrati (114) veya besinci doplanmis sübstrati (115) ile bir ara jonksiyon alani (135) tanimlar biçimde birinci solar birim (101) ile irtibatlanmis olmasidir. . Istem ölya göre bir solar hücre (10) olup özelligi; birinci solar birim (101) ve ikinci solar birimin (102) birbirlerine göre elektriksel olarak seri veya paralel baglanmis olmasidir. Istem 1 veya 4ie göre bir solar hücre (10) olup özelligi; bahsedilen gerilim farkini olusturmak üzere doplanmis sübstratlardan (110) en az birinin digerlerinden farkli oranda doplanmis olmasidir. Istem 1 veya 4'e göre bir solar hücre olup (10) özelligi; bahsedilen gerilim farkini olusturmak üzere doplanmis sübstratlardan (110) en az birinin digerlerinden farkli materyalden imal edilmis olmasidir. Onceki istemlerden herhangi birine göre bir solar hücre (10) olup özelligi; doplanmis sübstratlardan (110) en az birinin digerlerinden farkli dalga boyu araligini soguracak sekilde konfigüre edilmis olmasidir. Onceki istemlerden herhangi birine göre bir solar hücre (10) olup özelligi; her biri seri baglanmis çoklu sayidaki solar birimlere (100) sahip paralel hatlari (190) içermesi, bahsedilen hatlarin (190) solar hücrenin (10) günese maruz kalan yüzünü kismen veya tamamen kapatacak sekilde yerlestirilmis olmasidir. Istem 11'e göre bir solar hücre (10) olup özelligi; paralel hatlarin (190) aralarindaki gerilim farki 0 olacak sekilde konfigüre edilmis olmasidir. 1 ila 10 arasindaki istemlerden herhangi birine göre bir solar hücre (10) olup özelligi; birbirlerine seri olarak irtibatlanmis çoklu sayidaki solar birimi (100) içermesi ve bahsedilen solar birimlerin (100) solar hücrenin (10) günese maruz kalan yüzünü kismen veya tamamen kapatacak sekilde yerlestirilmis olmasidir. Onceki istemlerden herhangi birine göre bir solar hücre (10) olup özelligi; doplanmis sübstratlardan (110) en az birinin farkli doplanma oranlarina sahip en az iki alt sübstrati (120) içermesidir. istem 1 ve 4 arasindaki istemlerden herhangi birine göre bir solar hücre (10) olup özelligi; ikinci jonksiyon alani (132) ve üçüncü jonksiyon alani (133) arasinda veya birinci jonksiyon alani (131) ile dördüncü jonksiyon (134) alani arasindaki bir diyagonal dogrunun jonksiyon alanlarinin (130) uzanma yüzeylerine göre dar açi yapacak sekilde uzaniyor olmasidir. Istem 15'e göre bir solar hücre (10) olup özelligi; bahsedilen dar açinin 50 ile 450 arasinda olmasidir. Istem 1 ve 4 arasindaki istemlerden herhangi birine göre bir solar hücre (10) olup özelligi; bilestirilmis iki doplanmis sübstrat (110) arasindaki jonksiyon alaninin uzunlugunun (Lj) doplanmis sübstrat uzunlugunun (L) yarisina esit olmasi veya doplanmis sübstrat uzunlugunun (L) yarisindan küçük olmasidir. istem 1 ve 4 arasindaki istemlerden herhangi birine göre bir solar hücre (10) olup özelligi; birlestirilmis iki doplanmis sübstrat (110) arasindaki jonksiyon alaninin genisliginin (Wj) doplanmis sübstrat genisligine (W) esit olmasi veya doplanmis sübstrat (W) genisliginden küçük olmasidir. Onceki istemlerden herhangi birine göre bir solar hücre (10) olup özelligi; en azindan bir jonksiyon alani uzunlugunun (Lj) diger jonksiyon alani uzunluklarindan (Lj) farkli olmasidir. Onceki istemlerden herhangi birine göre bir solar hücre (10) olup özelligi; bütün jonksiyon alani uzunliklarinin (Lj) birbirine esit olmasidir. Onceki istemlerden herhangi birine göre bir solar hücre (10) olup özelligi; her bir doplanmis sübstratin (110) en az bir düz yüzünün komsu doplanmis sübstratla (110) bir jonksiyon alani (130) olusturmasini sagladigi prizmatik bir formda olmasidir. 22.0nceki istemlerden herhangi birine göre bir solar hücre (10) olup özelligi; tüm doplanmis sübstratlar (110) arasinda kalan alanlarin dielektrik malzeme ile doldurulmus olmasidir. 23. istem 22'ye göre bir solar hücre (10) olup özelligi; bahsedilen dielektrik dolgu 24. istem 1'e göre bir solar hücre (10) olup özelligi; bahsedilen solar hücreyi (10) kaplayan bir dis katmani (200) içermesidir. 25. Istem 23'e göre bir solar hücre (10) olup özelligi; en az bir hattin (190) en az bir diger hat (190) `üstüne yerlestirilmis olmasi ve üst üste yerlestirilmis hatlarin arasinin sözü edilen saydam söz dielektrik dolgu malzemesi ile doldurulmus olmasidir. 26.0nceki istemlerden herhangi birine göre olan ve birinci terminal (181) ve ikinci terminallerinden (182) birbirlerine seri ve/veya paralel olarak baglanarak çoklu sayidaki solar hücrelerden (10) olusan bir solar panel (600).
TR2017/00484A 2017-01-12 2017-01-12 Güneş işiğindan elektri̇k üretmek i̇çi̇n bi̇r solar hücre ve solar panel TR201700484A2 (tr)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2017/00484A TR201700484A2 (tr) 2017-01-12 2017-01-12 Güneş işiğindan elektri̇k üretmek i̇çi̇n bi̇r solar hücre ve solar panel
TR2017/11460A TR201711460A2 (tr) 2017-01-12 2017-08-03 Işik tespi̇ti̇ i̇çi̇n bi̇r sensör
MX2019008324A MX2019008324A (es) 2017-01-12 2017-12-12 Celda solar y panel solar para generar energia electrica a partir de luz solar.
JP2019559258A JP2020507935A (ja) 2017-01-12 2017-12-12 太陽光から電力を生成する太陽電池及び太陽電池パネル
US16/477,684 US11049986B2 (en) 2017-01-12 2017-12-12 Solar cell and a solar panel for generating electrical power from sunlight
PCT/TR2017/050652 WO2018203865A2 (en) 2017-01-12 2017-12-12 A solar cell and a solar panel for generating electrical power from sunlight
PCT/TR2018/050409 WO2019103710A2 (en) 2017-01-12 2018-08-01 A sensor for light detection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2017/00484A TR201700484A2 (tr) 2017-01-12 2017-01-12 Güneş işiğindan elektri̇k üretmek i̇çi̇n bi̇r solar hücre ve solar panel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR201700484A2 true TR201700484A2 (tr) 2017-10-23

Family

ID=64016924

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2017/00484A TR201700484A2 (tr) 2017-01-12 2017-01-12 Güneş işiğindan elektri̇k üretmek i̇çi̇n bi̇r solar hücre ve solar panel
TR2017/11460A TR201711460A2 (tr) 2017-01-12 2017-08-03 Işik tespi̇ti̇ i̇çi̇n bi̇r sensör

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2017/11460A TR201711460A2 (tr) 2017-01-12 2017-08-03 Işik tespi̇ti̇ i̇çi̇n bi̇r sensör

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11049986B2 (tr)
JP (1) JP2020507935A (tr)
MX (1) MX2019008324A (tr)
TR (2) TR201700484A2 (tr)
WO (2) WO2018203865A2 (tr)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5689087A (en) * 1994-10-04 1997-11-18 Santa Barbara Research Center Integrated thermopile sensor for automotive, spectroscopic and imaging applications, and methods of fabricating same
US6316715B1 (en) * 2000-03-15 2001-11-13 The Boeing Company Multijunction photovoltaic cell with thin 1st (top) subcell and thick 2nd subcell of same or similar semiconductor material
WO2011052426A1 (ja) * 2009-10-26 2011-05-05 株式会社アルバック 太陽電池の評価装置及び評価方法
IT1397091B1 (it) * 2009-12-28 2012-12-28 Stmicroelectronics S Rl Metodo per realizzare un sistema di recupero di calore, in particolare basato sull'effetto seebeck e relativo sistema.
WO2013173450A1 (en) * 2012-05-15 2013-11-21 Sheetak, Inc. Integrated selective wavelength absorber solar thermoelectric generator
JP6171470B2 (ja) * 2013-03-28 2017-08-02 セイコーエプソン株式会社 センサー基板、検出装置及び電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
MX2019008324A (es) 2019-10-21
US11049986B2 (en) 2021-06-29
WO2019103710A2 (en) 2019-05-31
JP2020507935A (ja) 2020-03-12
WO2018203865A3 (en) 2019-01-31
TR201711460A2 (tr) 2018-08-27
US20190363207A1 (en) 2019-11-28
WO2019103710A3 (en) 2019-07-25
WO2018203865A2 (en) 2018-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100990114B1 (ko) 인터커넥터를 구비한 태양 전지 모듈 및 이의 제조 방법
US20140102515A1 (en) Solar module
TWI539613B (zh) 高功率太陽能電池模組
KR101923658B1 (ko) 태양전지 모듈
US20090188551A1 (en) Solar cell and method of manufacturing the same
CN111213235B (zh) 具有四端叠层太阳能电池布置的太阳能电池板
US8822815B2 (en) Photovoltaic silicon solar cells
JP6140563B2 (ja) 太陽電池、太陽電池モジュールおよびその設置方法
JP5590965B2 (ja) 光起電力素子モジュールおよびその製造方法
US20120298182A1 (en) Flexible solar cell
KR20140098305A (ko) 태양 전지 모듈
US20190140124A1 (en) Photovoltaic cell assembly, photovoltaic cell array, and solar cell assembly
KR102339975B1 (ko) 정션 박스 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈
TR201700484A2 (tr) Güneş işiğindan elektri̇k üretmek i̇çi̇n bi̇r solar hücre ve solar panel
KR102196929B1 (ko) 태양 전지 모듈 및 이에 사용되는 후면 기판
KR101074782B1 (ko) 염료감응 태양전지 모듈
KR102110528B1 (ko) 리본 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈
US20110220173A1 (en) Active solar concentrator with multi-junction devices
KR20220123819A (ko) 태양 전지 및 그를 포함하는 태양 전지 모듈
KR102243640B1 (ko) 태양 전지 모듈
US20130206202A1 (en) Solar cell
TWM504356U (zh) 四柵匯流排太陽能電池
KR20160041649A (ko) 태양 전지용 리본 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈
KR20150048841A (ko) 광 포획 여과 광학 모듈을 포함하는 광전지 시스템
KR101685350B1 (ko) 태양 전지 모듈