WO2002041409A2 - Solar cell using a contact frame and method for production thereof - Google Patents

Solar cell using a contact frame and method for production thereof Download PDF

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WO2002041409A2
WO2002041409A2 PCT/DE2001/004332 DE0104332W WO0241409A2 WO 2002041409 A2 WO2002041409 A2 WO 2002041409A2 DE 0104332 W DE0104332 W DE 0104332W WO 0241409 A2 WO0241409 A2 WO 0241409A2
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Definitions

  • the invention relates to a solar cell using a contact frame and a method for its production according to the preambles of the 1st and 27th claims.
  • Various arrangements for contacting solar cells are known. There are arrangements with a highly doped area (n + , p + ) under the respective metallic contacts (AW Blakers, A. Wang, AM Milne, J. Zhao, X. Dai, MA Green: 22.6% Efficient Silicon Solar Cells, Proceedings of the 4 th International PN Science and Engineering Conference, Sydney, Feb. 1989, pp. 801-806). Furthermore, the method of Green et al. (SR Enham, CB Honsberg, MA Green: Buried Contact Silicon Solar Cells, SEM & SC 34, pp.
  • stripe-like zones are produced at the edges of the solar cells, which are not heavily doped, thus have a low electrical conductivity and thus reduce the losses of the side faces.
  • the prevention of electrical contact is usually poor.
  • (z. B. trenches) by patterning the path length from the edge 'of the heavily doped Leit capablees be considerably extended to the solar cell edge, which the conductance between highly doped lead area and solar cell margin significantly reduced.
  • a zone is created in the active semiconductor layer where there is no optical generation of charge carriers.
  • the density of the free charge carriers in this area drops sharply, which significantly reduces the conductance between the active solar cell area and the edge of the solar cell.
  • the solar cells, the side surfaces of which are largely electrically separated from the highly conductive areas of the solar cell using a so-called LASER grooving method have the disadvantage that the electrically inactive peripheral region generated by the separation is not used for the deposition of a metal layer serving as a contact bus. Due to the lack of shading of the peripheral area, free charge carriers are generated there, which in turn improve the electrical contact of the active solar cell area with the side surface, which results in an increased loss of free charge carriers.
  • the solar cell essentially consists of: a) a semiconductor layer as the base material, b) an electrically highly conductive semiconductor layer located directly below the surface of the semiconductor layer, an insulator layer located on the active semiconductor layer, c) a metal layer insulated from the semiconductor layer ( MS), which is connected to the highly conductive semiconductor layer with good electrical conductivity via contacts, d) the metal layer being designed in the manner of a contact frame on which the contacts are located.
  • the electrically highly conductive member According to the invention, the electrically highly conductive
  • the base material in the form of the semiconductor layer has a height reduction which is arranged between the electrically highly conductive semiconductor layer and the side surface.
  • the height reduction can be designed, for example, in the form of a shoulder, a bevel or a recess.
  • the electrically highly conductive semiconductor layer ends at the edge of the depression pointing towards the center of the solar cell.
  • the contacts of the contact frame are connected to the electrically highly conductive semiconductor layer by means of openings in the insulator layer with good electrical conductivity.
  • the insulator layer in the region of the contacts on the electrically highly conductive semiconductor layer to be set back accordingly.
  • a bevel is preferably formed in that the edge existing between the side surface and the surface of the active semiconductor layer is beveled toward the side surface.
  • the heel is created by an essentially vertical edge.
  • the recess is preferably designed in the manner of a trench.
  • the height reduction can have a straight or a curved course in the direction of the side surface and, for a curved course, e.g. be concave in itself.
  • the metal layer essentially covers the entire area of the height reduction, as a result of which an optical generation of charge carriers below the metal layer is largely prevented.
  • HLS Semiconductor layer up to the side surface (SF) of the condition
  • ⁇ t is the average velocity of the free charge carriers in the active semiconductor layer in the immediate vicinity of the side surface (SF)
  • dMs is the width of the metal layer (MS).
  • a web made of the material of the active semiconductor layer is formed in the region of the side surface, the width of which is approximately 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the metal layer and the insulator layer can have a constant or a changing thickness.
  • the thickness of the metal layer should be at least 50 nm.
  • the metal layer and the metallic contacts can consist of the same or different materials.
  • the metal layer can be made of copper or aluminum and the contacts can be made of titanium, titanium nitride or aluminum. Silicon is preferably used as the base substrate in the form of the active semiconductor layer and silicon oxide or silicon nitride is used as the insulator layer.
  • the solar cell is produced by reducing the height of the active semiconductor layer in the edge region or in a region close to the edge, which ensures that the electrically highly conductive semiconductor layer is separated from the side wall.
  • the height of the active semiconductor layer is preferably reduced by orientation-dependent etching, by wet-chemical etching, by ion beam etching or by mechanical abrasion processes.
  • the metal layer is preferably deposited by an electroplating, by vapor deposition, by a sputtering or by a screen printing method.
  • a metallic contact frame is generated on an insulator layer in the immediate vicinity of the outer boundary of the solar cell.
  • the side faces of the solar cell are very effectively electrically isolated from the active area of the solar cell. This is done by interrupting the highly conductive area of the active layer of the solar cell to the edge of the solar cell and by extending the path that the free charge carriers have to cover to the side surface.
  • the Shading that occurs in the contact frame also prevents an optical generation of free charge carriers in the peripheral area, which greatly reduces the bulk conductance of the active layer and thus also greatly reduces the loss of free charge carriers from the bu k to the side surface.
  • the contact frame also serves as a collective bus for the contact fingers located on the solar cell surface and thus significantly reduces the number of contact buses required on the solar cell surface, which leads to a sharp reduction in shading losses.
  • the efficiency of the solar cell is significantly increased. This is achieved in particular by largely eliminating the charge carrier losses caused by the side faces of the solar cell and by means of the reduced number of contact fingers, which leads to a reduced shading of the active area of the solar cell.
  • FIG. 1 Structure of a solar cell with a beveled side surface and constant thickness of the metal layer
  • Fig. 2 Structure of a solar cell with a beveled side surface and outwardly increasing thickness of the metal layer
  • 3 Structure of a solar cell with a bevelled concavely curved side surface, and outwardly increasing thickness of the metal layer
  • FIG. 4 Structure of a solar cell with a height reduction of the semiconductor layer in the form of a trench.
  • the solar cell has a base substrate made of a semiconductor layer HLS, e.g. from a boron-doped single-crystal silicon wafer with side faces SF.
  • the semiconductor layer HLS is provided with an electrically highly conductive semiconductor layer HL-HLS, on which an insulator layer (IS) is deposited.
  • IS insulator layer
  • the semiconductor layer with a height H in the direction of the side surface SF has a height reduction H1 in the form of a slope 1 with a linear profile, as a result of which the electrically highly conductive semiconductor layer HL-HLS does not reach the side surface SF.
  • the slope 1 is also provided with an insulator layer IS, which in this case has a constant thickness and cannot be tunneled through by free charge carriers.
  • a metal layer MS is arranged on the insulator layer IS in the area of the bevel 1 and has contacts K on its edge facing away from the side surface SF, which contacts are made through openings in the insulator layer with the electrically highly conductive semiconductor layer HL-HLS.
  • FIG. 2 shows a similar embodiment, but with the thickness of the metal layer M increasing in the direction of the side surface SF.
  • FIG. 3 A slope 1 with a concavely curved profile and a thickness of the metal layer M increasing in the direction of the side surface SF is shown in FIG. 3.
  • the other structure corresponds to FIGS. 1 and 2.
  • a height reduction H1 in the form of a trench 2 according to FIG. 4, which is covered by an insulator layer IS, which cannot be tunneled through by free charge carriers.
  • a metal layer MS is located in the trench 2 on this insulator layer IS. This is completely electrically isolated from the active layer HLS. The metal layer MS is electrically conductively connected to the contacts K on the active solar cell surface.
  • the highly conductive HL-HLS semiconductor layer can consist of highly doped semiconductor material or an enrichment layer of free charge carriers caused by external field forces.
  • suitable technology only an additional processing step - the creation of a recess or bevel - is required to produce the contact frame. This can be done by ion beam etching, by wet chemical etching, by LASER grooving, by mechanical abrasion processes or - if the material of the semiconductor layer HLS allows it - Realized by orientation-dependent etching processes.
  • the production of routing areas HL-HLS on the surface of the semiconductor layer HLS by doping high density - for example by diffusion - must take place before the recess or bevel is created, since the connection of such areas to the side face SF is to be interrupted.
  • the application of an insulator layer IS to a semiconductor surface is a common passivation method for solar cells.
  • the surface of the solar cell can be passivated and the bevel or depression KG on the edge of the solar cell can be isolated.
  • a simultaneous deposition of the metallic contacts K and the metal layer MS serving as contact frame is possible with a mask.
  • Further process steps such as sealing the surface of the solar cell or external electrical contacting can be carried out as usual without influencing the function of the contact frame on the solar cell.

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Abstract

The invention relates to a solar cell with a contact frame and to a method for the production thereof. Said solar cell with a contact frame is essentially comprised of: a) a semiconductor layer (HLS) serving as base material; b) an electrically highly conductive semiconductor layer (HL-HLS) located directly beneath the surface of the active semiconductor layer (HLS), of an insulation layer (IS) located on the active semiconductor layer (HLS); c) a metal layer (MS) insulated from the semiconductor layer (HLS), connected electrically in a highly conductive manner to the highly conductive semiconductor layer (HL-HLS), by means of contacts (K), whereby; d) the metal layer is provided in the form of a contact frame, on which the contacts are located. According to the invention, the electrically highly conductive semiconductor layer (HL-HLS) has no connection to the lateral surface (SF) of the solar cell. The inventive method results in a height reduction of the active semiconductor layer (HLS) so that the electrically highly conductive semiconductor layer (HL-HLS) does not extend up to the lateral surface (SF) of the semiconductor layer (HLS).

Description

BesehreibungBesehreibung
Solarzelle unter Verwendung eines Kontaktrahmens und Verfahren zu deren HerstellungSolar cell using a contact frame and method of manufacturing the same
Die Erfindung betrifft eine Solarzelle unter Verwendung eines Kontaktrahmens und ein Verfahren zu deren Herstellung nach den Oberbegriffen des 1. und 27. Patentanspruchs. Es sind verschiedene Anordnungen zur Kontaktierung für Solarzellen bekannt. So gibt es Anordnungen mit einem hochdotierten Gebiet (n+, p+) unter den jeweiligen metallischen Kontakten (A. W. Blakers, A. Wang, A. M. Milne, J. Zhao, X. Dai, M. A. Green: 22.6 % Efficient Silicon Solar Cells, Proceedings of the 4th International PN Science and Engineering Conference, Sydney, Febr. 1989, pp. 801-806) . Des weiteren existiert die Methode von Green et al. (S. R. enham, C. B. Honsberg, M. A. Green: Buried Contact Silicon Solar Cells, SEM & SC 34, pp. 101 (1994)) zur Kontaktierung mittels Kontaktgräben in der aktiven Schicht, welche nach erfolgter Dotierung mit- Metall gefüllt werden. In einer weiteren Variante werden Löcher benutzt, die in die aktive Schicht gebohrt und deren Wände nachfolgend hoch dotiert und metallisiert wurden, zur Ableitung von Ladungsträgern aus der aktiven Schicht (D. Thorp: A low-Temperature deposited Silicon Selective-Emitter-Wrap-Trough Si Solar Cell, Proceedings of the 2nd World Conference on PNSEC, Waikiloa/Hawaii, Nov. 1994, pp. 1234-1241) Zur Minimierung der elektrischen Verluste durch Rekombination an den Seitenflächen einer Solarzelle wird i. allg. eine Dotiermaske verwendet, die das hoch dotierte Leitgebiet zu den Seitenflächen hin unterbricht. Es existieren auch Verfahren, wo dieses Leitgebiet durch einen grabenartigen Einschnitt in unmittelbarer Nähe (ca, 1 mm) zur Seitenfläche unterbrochen wird. Die Verringerung der Leitfähigkeit des Bulkmaterials der aktiven Schicht durch Abschattung der sich in unmittelbarer Umgebung der Seitenflächen befindenden Bereiche wird bisher nicht zur Minimierung der elektrischen Verluste herangezogen.. Insgesamt sind bei den bekannten Lösungen herkömmlicher Solarzellen die schlecht passivierten Seitenflächen der Solarzellen nachteilig, in Verbindung mit ihrem guten elektrischen Kontakt (hoher Leitwert) zu den hochdotierten Leitgebieten im aktiven Bereich der Solarzelle sowie eine größere Abschattung der aktiven Solarzellenfläche durch die zusätzlich nötigen Sammelbusse zur Abführung der optisch generierten Ladungsträger. Zur Minimierung der Rekombinationsverluste an den Seitenflächen von Solarzellen werden an den Solarzellenrändern streifenartige Zonen erzeugt, die nicht massiv dotiert werden, somit einen niedrigen elektrischen Leitwert aufweisen und damit die Verluste der Seitenflächen verringern. Allerdings ist die Unterbindung des elektrischen Kontaktes meist mangelhaft. Zum einen kann durch Strukturierung (z. B. Gräben) die Weglänge vom Rand' des hochdotierten Leitgebietes zum Solarzellenrand erheblich verlängert werden, was den Leitwert zwischen hochdotiertem Leitgebiet und Solarzellenrand erheblich vermindert. Zum anderen wird durch die Abdeckung des unmittelbar an den Solarzellenrand grenzenden Gebietes mit einer Metallschicht eine Zone in der aktiven Halbleiterschicht geschaffen, wo keine optische Generierung von Ladungsträgern erfolgt. Damit sinkt die Dichte der freien Ladungsträger in diesem Bereich stark ab, was den Leitwert zwischen aktivem Solarzellengebiet und Solarzellenrand noch einmal erheblich vermindert. Die Solarzellen, deren Seitenflächen mit einem sogenannten LASER-Grooving - Verfahren (S. R. Wenham, C. B. Honsberg, M. A. Green: Buried Contact Silicon Solar Cells, SEM & SC 34, pp. 101 (1994)) von den hochleitenden Gebieten der Solarzelle elektrisch weitgehend getrennt werden, besitzen den Nachteil, daß das durch die Trennung erzeugte elektrisch inaktive Randgebiet für die Abscheidung einer als Kontaktbus dienenden Metallschicht nicht benutzt wird. Durch die damit fehlende Abschattung des Randgebietes werden dort freie Ladungsträger optisch generiert, die wiederum den elektrischen Kontakt des aktiven Solarzellengebietes zur Seitenfläche verbessern, was einen erhöhten Verlust freier Ladungsträger zur Folge hat.The invention relates to a solar cell using a contact frame and a method for its production according to the preambles of the 1st and 27th claims. Various arrangements for contacting solar cells are known. There are arrangements with a highly doped area (n + , p + ) under the respective metallic contacts (AW Blakers, A. Wang, AM Milne, J. Zhao, X. Dai, MA Green: 22.6% Efficient Silicon Solar Cells, Proceedings of the 4 th International PN Science and Engineering Conference, Sydney, Feb. 1989, pp. 801-806). Furthermore, the method of Green et al. (SR Enham, CB Honsberg, MA Green: Buried Contact Silicon Solar Cells, SEM & SC 34, pp. 101 (1994)) for contacting by means of contact trenches in the active layer, which are filled with metal after the doping has taken place. In a further variant, holes are used which have been drilled in the active layer and whose walls have subsequently been highly doped and metallized, in order to derive charge carriers from the active layer (D. Thorp: A low-temperature deposited silicone selective-emitter-wrap-through) Si solar Cell, Proceedings of the 2 nd World Conference on PNSEC, Waikiloa / Hawaii, Nov. 1994, pp. 1,234 to 1,241) to minimize the electrical losses due to recombination on the side faces of a solar cell is i. generally uses a doping mask that interrupts the highly doped conductive region towards the side faces. There are also procedures where this guidance area is interrupted by a trench-like incision in the immediate vicinity (approx. 1 mm) of the side surface. The reduction in the conductivity of the bulk material of the active layer by shading the areas located in the immediate vicinity of the side surfaces has so far not been used to minimize the electrical losses. Overall, the poorly passivated side surfaces of the solar cells are disadvantageous in connection with the known solutions of conventional solar cells Their good electrical contact (high conductance) to the highly doped conductive areas in the active area of the solar cell as well as greater shading of the active solar cell area due to the additional buses required to discharge the optically generated charge carriers. In order to minimize the recombination losses on the side faces of solar cells, stripe-like zones are produced at the edges of the solar cells, which are not heavily doped, thus have a low electrical conductivity and thus reduce the losses of the side faces. However, the prevention of electrical contact is usually poor. For one, (z. B. trenches) by patterning the path length from the edge 'of the heavily doped Leitgebietes be considerably extended to the solar cell edge, which the conductance between highly doped lead area and solar cell margin significantly reduced. On the other hand, by covering the area immediately adjacent to the edge of the solar cell with a metal layer, a zone is created in the active semiconductor layer where there is no optical generation of charge carriers. The density of the free charge carriers in this area drops sharply, which significantly reduces the conductance between the active solar cell area and the edge of the solar cell. The solar cells, the side surfaces of which are largely electrically separated from the highly conductive areas of the solar cell using a so-called LASER grooving method (SR Wenham, CB Honsberg, MA Green: Buried Contact Silicon Solar Cells, SEM & SC 34, pp. 101 (1994)) have the disadvantage that the electrically inactive peripheral region generated by the separation is not used for the deposition of a metal layer serving as a contact bus. Due to the lack of shading of the peripheral area, free charge carriers are generated there, which in turn improve the electrical contact of the active solar cell area with the side surface, which results in an increased loss of free charge carriers.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einenThe object of the invention is now one
Kontaktrahmen auf einer Solarzellen-Oberfläche zu schaffen welcher Ladungsträgerverluste eliminiert und einTo create contact frames on a solar cell surface which eliminates and a carrier losses
Kontaktfingergrid mit wesentlich reduzierter Abschattung der aktiven Solarzellenfläche zu gestalten sowie den Wirkungsgrad der Solarzelle zu erhöhen.Contact finger grid with significantly reduced shading of the to design an active solar cell surface and to increase the efficiency of the solar cell.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des 1. und 27. Patentanspruchs gelöst. Die Solarzelle besteht dabei bekannter Weise im wesentlichen aus: a) einer Halbleiterschicht als Basismaterial, b) einer sich unmittelbar unter der Oberfläche der Halbleiterschicht befindenden elektrisch hoch leitfähigen Halbleiterschicht, einer sich auf der aktiven Halbleiterschicht befindenden Isolatorschicht, c) einer zur Halbleiterschicht isolierten Metallschicht (MS) , die über Kontakte elektrisch gut leitend mit der hoch leitfähigen Halbleiterschicht verbunden ist, wobei d) die Metallschicht in der Art eines Kontaktrahmens ausgebildet ist, an dem sich die Kontakte befinden.This object is achieved with the features of claims 1 and 27. As is known, the solar cell essentially consists of: a) a semiconductor layer as the base material, b) an electrically highly conductive semiconductor layer located directly below the surface of the semiconductor layer, an insulator layer located on the active semiconductor layer, c) a metal layer insulated from the semiconductor layer ( MS), which is connected to the highly conductive semiconductor layer with good electrical conductivity via contacts, d) the metal layer being designed in the manner of a contact frame on which the contacts are located.
Erfindungsgemäß weist die elektrisch hoch leitfähigeAccording to the invention, the electrically highly conductive
Halbleiterschicht keine Verbindung zur Seitenfläche derSemiconductor layer no connection to the side surface of the
Solarzelle auf. Dies wird vorzugsweise dadurch erzielt, daß das Basismaterial in Form der Halbleiterschicht eine Höhenreduzierung aufweist, die zwischen der elektrisch hoch leitfähige Halbleiterschicht und der Seitenfläche angeordnet ist. Die Höhenreduzierung kann beispielsweise in Form eines Absatzes, einer Abschrägung oder einer Ausnehmung ausgebildet sein. An dem in Richtung zum Zentrum der Solarzelle weisenden Rand der Vertiefung endet dabei die elektrisch hoch leitfähige Halbleiterschicht. Die Kontakte des Kontaktrahmens werden durch Durchbrüche der Isolatorschicht elektrisch gut leitend mit der elektrisch hoch leitfähigen Halbleiterschicht verbunden. Es ist jedoch auch möglich, daß die Isolatorschicht im Bereich der Kontakte auf der elektrisch hoch leitfähigen Halbleiterschicht entsprechend zurückgesetzt ist.Solar cell on. This is preferably achieved in that the base material in the form of the semiconductor layer has a height reduction which is arranged between the electrically highly conductive semiconductor layer and the side surface. The height reduction can be designed, for example, in the form of a shoulder, a bevel or a recess. The electrically highly conductive semiconductor layer ends at the edge of the depression pointing towards the center of the solar cell. The contacts of the contact frame are connected to the electrically highly conductive semiconductor layer by means of openings in the insulator layer with good electrical conductivity. However, it is also possible for the insulator layer in the region of the contacts on the electrically highly conductive semiconductor layer to be set back accordingly.
Eine Abschrägung wird bevorzugt dadurch gebildet, daß die zwischen Seitenfläche und Oberfläche der aktiven Halbleiterschicht bestehende Kante zur Seitenfläche hin abgeschrägt ist. Der Absatz entsteht durch eine im wesentlichen senkrechte Kante.A bevel is preferably formed in that the edge existing between the side surface and the surface of the active semiconductor layer is beveled toward the side surface. The heel is created by an essentially vertical edge.
Die Ausnehmung ist vorzugsweise in der Art eines Grabens ausgebildet. Die Höhenreduzierung kann in Richtung zur Seitenfläche einen geradlinigen oder einen gekrümmten Verlauf aufweisen und bei einem gekrümmten Verlauf z.B. in sich konkav gekrümmt sein. Die Metallschicht bedeckt im wesentlichen den gesamten Bereich der Höhenreduzierung, wodurch eine optische Generation von Ladungsträgern unterhalb der Metallschicht weitgehend unterbunden wird.The recess is preferably designed in the manner of a trench. The height reduction can have a straight or a curved course in the direction of the side surface and, for a curved course, e.g. be concave in itself. The metal layer essentially covers the entire area of the height reduction, as a result of which an optical generation of charge carriers below the metal layer is largely prevented.
Vorteilhafter Weise ist zur Vergrößerung der Drift-Wegläng der freien Ladungsträger die Oberfläche der HöhenreduzierungThe surface of the height reduction is advantageous for increasing the drift path length of the free charge carriers
(Grenzschicht zwischen Halbleiterschicht und Isolatorschicht) aufgerauht. Im Bereich der Höhenreduzierung ist eine Isolatorschicht vorgesehen, welche die Metallschicht elektrisch von Halbleiterschicht (Grundsubstrat) trennt. Die Breite dieser Metallschicht entspricht von der beginnenden Höhenreduzierung an der Oberfläche der aktiven(Boundary layer between semiconductor layer and insulator layer) roughened. In the area of the height reduction, an insulator layer is provided which electrically separates the metal layer from the semiconductor layer (base substrate). The width of this metal layer corresponds to the beginning Height reduction on the surface of the active
Halbleiterschicht (HLS) bis zur Seitenfläche (SF) der BedingungSemiconductor layer (HLS) up to the side surface (SF) of the condition
(10 • τeff • vlt) < dMS ≤ 2 mm, wobei teff die effektive Lebensdauer der freien Ladungsträger(10 • τ eff • v lt ) <d MS ≤ 2 mm, where teff is the effective lifespan of the free charge carriers
(Ma oritäten) in der aktiven Halbleiterschicht (HLS) , χt die mittlere Geschwindigkeit der freien Ladungsträger in der aktiven Halbleiterschicht in unmittelbarer Nähe zur Seitenfläche (SF) , und dMs die Breite der Metallschicht (MS) ist.(Ma orities) in the active semiconductor layer (HLS), χ t is the average velocity of the free charge carriers in the active semiconductor layer in the immediate vicinity of the side surface (SF), and dMs is the width of the metal layer (MS).
Bei Ausbildung der Höhenreduzierung in der Art eines Grabens wird im Bereich der Seitenfläche ein Steg aus dem Material der aktiven Halbleiterschicht gebildet, dessen Breite ca. 10 um bis 100 um beträgt.When the height reduction is designed in the manner of a trench, a web made of the material of the active semiconductor layer is formed in the region of the side surface, the width of which is approximately 10 μm to 100 μm.
Die Metallschicht und die Isolatorschicht können eine konstante oder eine sich verändernde Dicke aufweisen. Die Dicke der Metallschicht sollte, dabei mindestens 50 nm betragen.The metal layer and the insulator layer can have a constant or a changing thickness. The thickness of the metal layer should be at least 50 nm.
Die Metallschicht und die metallischen Kontakte können aus gleichen oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen.The metal layer and the metallic contacts can consist of the same or different materials.
Z.B. können die Metallschicht aus Kupfer oder Aluminium und die Kontakte aus Titan, Titannitrid oder Aluminium bestehen. Als Grundsubstrat in Form der aktive Halbleiterschicht wird vorzugsweise Silizium und als die Isolatorschicht Siliziumoxid oder Siliziumnitrid verwendet.For example, the metal layer can be made of copper or aluminum and the contacts can be made of titanium, titanium nitride or aluminum. Silicon is preferably used as the base substrate in the form of the active semiconductor layer and silicon oxide or silicon nitride is used as the insulator layer.
Verfahrensgemäß erfolgt die Herstellung der Solarzelle dadurch, daß im Randbereich oder in einem randnahen Bereich eine Höhenreduzierung der aktiven Halbleiterschicht durchgeführt wird, die eine Trennung der elektrisch hoch leitfähige Halbleiterschicht von der Seitenwand gewährleistet. Die Höhenreduzierung der aktiven Halbleiterschicht erfolgt vorzugsweise durch orientierungsabhängiges Ätzen, durch naßchemisches Ätzen, durch Ionenstrahl-Ätzen oder durch mechanische Abrasionsverfahren. Die Metallschicht wird bevozugt durch ein Galvanik-, durch ein Bedampfungs-, durch ein Sputter- oder durch ein Siebdruck-Verfahren abgeschieden.According to the method, the solar cell is produced by reducing the height of the active semiconductor layer in the edge region or in a region close to the edge, which ensures that the electrically highly conductive semiconductor layer is separated from the side wall. The height of the active semiconductor layer is preferably reduced by orientation-dependent etching, by wet-chemical etching, by ion beam etching or by mechanical abrasion processes. The metal layer is preferably deposited by an electroplating, by vapor deposition, by a sputtering or by a screen printing method.
Dabei wird in unmittelbarer Nähe zur äußeren Begrenzung der Solarzelle ein metallischer Kontaktrahmen auf einer Isolatorschicht erzeugt.A metallic contact frame is generated on an insulator layer in the immediate vicinity of the outer boundary of the solar cell.
Mit dieser Struktur wird die Seitenflächen der Solarzelle sehr wirksam vom aktiven Gebiet der Solarzelle elektrisch isoliert. Dies erfolgt durch Unterbrechung des hochleitenden Gebietes der aktiven Schicht der Solarzelle zum Solarzellenrand hin sowie über eine Verlängerung des Weges, den die freien Ladungsträger bis zur Seitenfläche zurückzulegen haben. In Verbindung mit der durch den Kontaktrahmen erfolgenden Abschattung wird auch eine optische Generation freier Ladungsträger im Randgebiet verhindert, was den Bulkleitwert der aktiven Schicht stark absenkt und so auch den Verlust freier Ladungsträger vom Bu k zur Seitenfläche hin stark reduziert.With this structure, the side faces of the solar cell are very effectively electrically isolated from the active area of the solar cell. This is done by interrupting the highly conductive area of the active layer of the solar cell to the edge of the solar cell and by extending the path that the free charge carriers have to cover to the side surface. In conjunction with the by the Shading that occurs in the contact frame also prevents an optical generation of free charge carriers in the peripheral area, which greatly reduces the bulk conductance of the active layer and thus also greatly reduces the loss of free charge carriers from the bu k to the side surface.
Der Kontaktrahmen dient gleichzeitig als Sammelbus für die sich auf der Solarzellen-Oberfläche befindenden Kontaktfinger und reduziert so die benötigte Anzahl von Kontaktbussen auf der Solarzellen-Oberfläche erheblich, was zu einer starken Reduzierung der Abschattungsverluste führt.The contact frame also serves as a collective bus for the contact fingers located on the solar cell surface and thus significantly reduces the number of contact buses required on the solar cell surface, which leads to a sharp reduction in shading losses.
Insgesamt wird der Wirkungsgrade der Solarzelle wesentlich erhöht. Dies wird insbesindere durch weitgehende Eliminierung der durch die Seitenflächen der Solarzelle bedingten Ladungsträgerverluste sowie mit Hilfe der reduzierten Kontaktfingeranzahl, die zu einer verringerten Abschattung der aktiven Fläche der Solarzelle führt, erreicht.Overall, the efficiency of the solar cell is significantly increased. This is achieved in particular by largely eliminating the charge carrier losses caused by the side faces of the solar cell and by means of the reduced number of contact fingers, which leads to a reduced shading of the active area of the solar cell.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and associated drawings. Show it:
Fig. 1: Aufbau einer Solarzelle mit abgeschrägter Seitenfläche, und gleichbleibender Dicke der Metallschicht, Fig. 2: Aufbau einer Solarzelle mit abgeschrägter Seitenfläche, und nach außen steigender Dicke der Metallschicht, Fig. 3: Aufbau einer Solarzelle mit abgeschrägter konkav gekrümmter Seitenfläche, und nach außen steigender Dicke der Metallschicht, Fig. 4: Aufbau einer Solarzelle mit einer Höhenreduzierung der Halbleiterschicht in Form eines Grabens.1: Structure of a solar cell with a beveled side surface and constant thickness of the metal layer, Fig. 2: Structure of a solar cell with a beveled side surface and outwardly increasing thickness of the metal layer, 3: Structure of a solar cell with a bevelled concavely curved side surface, and outwardly increasing thickness of the metal layer, FIG. 4: Structure of a solar cell with a height reduction of the semiconductor layer in the form of a trench.
Gem. Fig. 1 bis 4 weist die Solarzelle ein Grundsubstrat aus einer Halbleiterschicht HLS z.B. aus einem bordotiertem einkristallinen Siliziumwafer mit Seitenflächen SF auf. Die Halbleiterschicht HLS ist mit einer elektrisch hoch leitfähigen Halbleiterschicht HL-HLS versehen, auf welcher eine Isolatorschicht (IS) abgeschieden ist.1 to 4, the solar cell has a base substrate made of a semiconductor layer HLS, e.g. from a boron-doped single-crystal silicon wafer with side faces SF. The semiconductor layer HLS is provided with an electrically highly conductive semiconductor layer HL-HLS, on which an insulator layer (IS) is deposited.
Gem. Fig. 1 weist die Halbleiterschicht mit einer Höhe H in Richtung zur Seitenfläche SF eine Höhenreduzierung Hl in Form einer Schräge 1 mit linearem Verlauf auf, wodurch die elektrisch hoch leitfähigen Halbleiterschicht HL-HLS nicht bis an die Seitenfläche SF reicht. Die Schräge 1 ist ebenfalls mit einer Isolatorschicht IS, welche in diesem Fall eine gleichbleibende Dicke aufweist und von freien Ladungsträgern nicht durchtunnelt werden kann, versehen. Auf der Isolatorschicht IS ist im Bereich der Schräge 1 eine Metallschicht MS angeordnet, die an ihrem der Seitenfläche SF abgewandten Rand Kontakte K aufweist, die durch Durchbrüche in der Isolatorschicht mit der elektrisch hoch leitfähigen Halbleiterschicht HL-HLS kontaktiert sind. Eine ähnliche Ausführungsform, jedoch mit sich in Richtung zur Seitenfläche SF erhöhenden Dicke der Metallschicht M zeigt Fig. 2.1, the semiconductor layer with a height H in the direction of the side surface SF has a height reduction H1 in the form of a slope 1 with a linear profile, as a result of which the electrically highly conductive semiconductor layer HL-HLS does not reach the side surface SF. The slope 1 is also provided with an insulator layer IS, which in this case has a constant thickness and cannot be tunneled through by free charge carriers. A metal layer MS is arranged on the insulator layer IS in the area of the bevel 1 and has contacts K on its edge facing away from the side surface SF, which contacts are made through openings in the insulator layer with the electrically highly conductive semiconductor layer HL-HLS. FIG. 2 shows a similar embodiment, but with the thickness of the metal layer M increasing in the direction of the side surface SF.
Eine Schräge 1 mit einem konkav gekrümmten Verlauf und einer sich in Richtung zur Seitenfläche SF erhöhenden Dicke der Metallschicht M ist in Fig. 3 dargestellt. Der sonstige Aufbau entspricht Fig. 1 und 2.A slope 1 with a concavely curved profile and a thickness of the metal layer M increasing in the direction of the side surface SF is shown in FIG. 3. The other structure corresponds to FIGS. 1 and 2.
Anstelle einer Abschrägung ist es auch möglich, eine Höhenreduzierung Hl in Form eines Grabens 2 entsprechend Fig. 4 vorzusehen, die von einer Isolatorschicht IS, die von freien Ladungsträgern nicht durchtunnelt werden kann, bedeckt ist. Auf dieser Isolatorschicht IS befindet sich in dem Graben 2 eine Metallschicht MS. Diese ist von der aktiven Schicht HLS elektrisch völlig isoliert. Die Metallschicht MS ist mit den Kontakten K auf der aktiven Solarzellen- Oberfläche elektrisch gut leitend verbunden.Instead of a bevel, it is also possible to provide a height reduction H1 in the form of a trench 2 according to FIG. 4, which is covered by an insulator layer IS, which cannot be tunneled through by free charge carriers. A metal layer MS is located in the trench 2 on this insulator layer IS. This is completely electrically isolated from the active layer HLS. The metal layer MS is electrically conductively connected to the contacts K on the active solar cell surface.
Die hochleitfähige Halbleiterschicht HL-HLS kann je nach Funktionsprinzip aus hochdotiertem Halbleitermaterial bestehen oder aber aus einer durch äußere Feldkräfte herbeigeführte Anreicherungsschicht freier Ladungsträger. Zur Herstellung des Kontaktrahmens wird bei geeigneter Technologie lediglich ein zusätzlicher Bearbeitungsschritt - das Erzeugen einer Vertiefung oder Abschrägung - benötigt. Dies kann durch Ionenstrahlätzen, durch naßchemisches Ätzen, durch LASER-Grooving, durch mechanische Abrasionsverfahren oder - wenn es das Material der Halbleiterschicht HLS zuläßt - durch orientierungsabhängige Ätzverfahren realisiert werden. Die Herstellung von Leitgebieten HL-HLS an der Oberfläche der Halbleiterschicht HLS durch Dotierungen hoher Dichte - z.B. durch Diffusion - muß vor dem Erzeugen der Vertiefung oder Abschrägung erfolgen, da die Verbindung solche Gebiete zur Seitenfläche SF unterbrochen werden soll. Das Aufbringen einer Isolatorschicht IS auf eine Halbleiteroberfläche ist ein allgemein übliches Passivierungsverfahren für Solarzellen. So kann in einem Prozeßschritt die Oberfläche der Solarzelle passiviert und die Abschrägung bzw. Vertiefung KG am Rand der Solarzelle isoliert werden. Nach Öffnung der Isolatorschicht IS oder Entfernen der Isolatorschicht-Maske für die Herstellung der metallischen Kontakte K ist eine gleichzeitige Abscheidung der metallischen Kontakte K und der als Kontaktrahmen dienenden Metallschicht MS mit einer Maske möglich. Weitere Prozeßschritte wie Versiegelung der Solarzellen-Oberfläche oder externe elektrische Kontaktierung können wie üblich durchgeführt werden, ohne die Funktion des Kontaktrahmens an der Solarzelle zu beeinflussen. Depending on the functional principle, the highly conductive HL-HLS semiconductor layer can consist of highly doped semiconductor material or an enrichment layer of free charge carriers caused by external field forces. With suitable technology, only an additional processing step - the creation of a recess or bevel - is required to produce the contact frame. This can be done by ion beam etching, by wet chemical etching, by LASER grooving, by mechanical abrasion processes or - if the material of the semiconductor layer HLS allows it - Realized by orientation-dependent etching processes. The production of routing areas HL-HLS on the surface of the semiconductor layer HLS by doping high density - for example by diffusion - must take place before the recess or bevel is created, since the connection of such areas to the side face SF is to be interrupted. The application of an insulator layer IS to a semiconductor surface is a common passivation method for solar cells. In one process step, the surface of the solar cell can be passivated and the bevel or depression KG on the edge of the solar cell can be isolated. After opening the insulator layer IS or removing the insulator layer mask for the production of the metallic contacts K, a simultaneous deposition of the metallic contacts K and the metal layer MS serving as contact frame is possible with a mask. Further process steps such as sealing the surface of the solar cell or external electrical contacting can be carried out as usual without influencing the function of the contact frame on the solar cell.

Claims

Patentansprüche claims
1. Solarzelle mit einem Kontaktrahmen, im wesentlichen bestehend aus: a) einer Halbleiterschicht (HLS) als Basismaterial, b) einer sich unmittelbar unter der Oberfläche der aktiven Halbleiterschicht (HLS) befindenden elektrisch hoch leitfähigen Halbleiterschicht (HL-HLS) , einer sich auf der aktiven Halbleiterschicht (HLS) befindenden Isolatorschicht (IS) , c) einer zur Halbleiterschicht (HLS) isolierten Metallschicht (MS) , die über Kontakte (K) elektrisch gut leitend mit der hoch leitfähigen Halbleiterschicht (HL-HLS) verbunden ist, wobei d) die Metallschicht als Kontaktrahmen ausgebildet ist, an dem sich die Kontakte befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch hoch leitfähige Halbleiterschicht (HL-HLS) keine Verbindung zur Seitenfläche (SF) der Solarzelle aufweist.1. Solar cell with a contact frame, essentially consisting of: a) a semiconductor layer (HLS) as the base material, b) an electrically highly conductive semiconductor layer (HL-HLS) located directly below the surface of the active semiconductor layer (HLS), one on the active semiconductor layer (HLS) located insulator layer (IS), c) a metal layer (MS) insulated from the semiconductor layer (HLS), which is electrically connected to the highly conductive semiconductor layer (HL-HLS) via contacts (K), d ) the metal layer is designed as a contact frame on which the contacts are located, characterized in that the electrically highly conductive semiconductor layer (HL-HLS) has no connection to the side surface (SF) of the solar cell.
2. Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismaterial in Form der Halbleiterschicht (HLS) eine2. Solar cell according to claim 1, characterized in that the base material in the form of the semiconductor layer (HLS)
Höhenreduzierung aufweist, welche die Verbindung zwischen der hoch leitfähigen Halbleiterschicht (HL-HLS) und der zwischen der elektrisch hoch leitfähige HalbleiterschichtHas height reduction, which is the connection between the highly conductive semiconductor layer (HL-HLS) and that between the electrically highly conductive semiconductor layer
(HL-HLS) und der Seitenfläche (SF) unterbricht. (HL-HLS) and the side surface (SF) interrupts.
3. Solarzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenreduzierung in Form eines Absatzes, einer Abschrägung oder einer Ausnehmung ausgebildet ist.3. Solar cell according to claim 1 or 2, characterized in that the height reduction is in the form of a paragraph, a bevel or a recess.
4. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschrägung dadurch gebildet wird, daß die zwischen Seitenfläche (SF) und Oberfläche der aktiven Halbleiterschicht (HLS) bestehende Kante zur Seitenfläche (SF) hin abgeschrägt ist.4. Solar cell according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the bevel is formed in that the edge between the side surface (SF) and the surface of the active semiconductor layer (HLS) is chamfered towards the side surface (SF).
5. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Absatz durch eine im wesentlichen senkrechte Kante gebildet wird.5. Solar cell according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the paragraph is formed by a substantially vertical edge.
6. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung in der Art eines Grabens ausgebildet ist.6. Solar cell according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the recess is designed in the manner of a trench.
7. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenreduzierung der aktiven Halbleiterschicht (HLS) in sich konkav gekrümmt ist.7. Solar cell according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the height reduction of the active semiconductor layer (HLS) is concavely curved in itself.
8. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (MS) im wesentlichen den gesamten Bereich der Höhenreduzierung bedeckt . 8. Solar cell according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the metal layer (MS) covers substantially the entire area of the height reduction.
9. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine optische Generation von Ladungsträgern unterhalb der Metallschicht (MS) weitgehend unterbunden wird.9. Solar cell according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that an optical generation of charge carriers below the metal layer (MS) is largely prevented.
10. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis10. Solar cell according to one or more of claims 1 to
9, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Höhenreduzierung aufgerauht ist.9, characterized in that the surface of the height reduction is roughened.
11. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis11. Solar cell according to one or more of claims 1 to
10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Höhenreduzierung mit der Isolatorschicht (IS) bedeckt ist.10, characterized in that the area of the height reduction is covered with the insulator layer (IS).
12. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis12. Solar cell according to one or more of claims 1 to
11, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Metallschicht MS von der beginnenden Höhenreduzierung an der Oberfläche der aktiven Halbleiterschicht (HLS) bis zur Seitenfläche (SF) der Bedingung11, characterized in that the width of the metal layer MS from the beginning height reduction on the surface of the active semiconductor layer (HLS) to the side surface (SF) of the condition
(10 • teff • vlt) < dMS ≤ 2 mm genügt, wobei(10 • te ff • v lt ) <d MS ≤ 2 mm is sufficient, whereby
teff die effektive Lebensdauer der freien Ladungsträgert eff is the effective lifespan of the free charge carriers
(Majoritäten) in der aktiven Halbleiterschicht (HLS) , it die mittlere Geschwindigkeit der freien Ladungsträger in der aktiven Halbleiterschicht in unmittelbarer Nähe zur Seitenfläche (SF) , und dMS die Breite der Metallschicht (MS) ist.(Majorities) in the active semiconductor layer (HLS), i t the average velocity of the free charge carriers in the active semiconductor layer in the immediate vicinity of the side surface (SF), and d MS is the width of the metal layer (MS).
13. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der13. Solar cell according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that when the
Höhenreduzierung in der Art eines Grabens im Bereich derHeight reduction in the manner of a trench in the area of the
Seitenfläche (SF) ein Steg (S) aus dem Material derSide surface (SF) a web (S) made of the material of the
Halbleiterschicht (HLS) vorhanden ist.Semiconductor layer (HLS) is present.
14. Solarzelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (ds) des Steges (S) in der Größenordnung von 10 um bis 100 um liegt.14. Solar cell according to claim 13, characterized in that the width (d s ) of the web (S) is of the order of 10 µm to 100 µm.
15. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der15. Solar cell according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that the thickness of the
Metallschicht (MS) mindestens 50 nm beträgt.Metal layer (MS) is at least 50 nm.
16. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (MS) eine sich verändernde Dicke aufweist.16. Solar cell according to one or more of claims 1 to 15, characterized in that the metal layer (MS) has a changing thickness.
17. Solarzelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht eine zur Seitenfläche (SF) hin steigende Dicke aufweist. 17. Solar cell according to claim 16, characterized in that the metal layer has a thickness increasing towards the side surface (SF).
18. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolatorschicht (IS) im Bereich der Höhenreduzierung eine sich verändernde Dicke aufweist.18. Solar cell according to one or more of claims 1 to 17, characterized in that the insulator layer (IS) has a changing thickness in the area of the height reduction.
19. Solarzelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolatorschicht (IS) im Bereich der Höhenreduzierung eine zur Seitenfläche (SF) hin steigende Dicke aufweist.19. Solar cell according to claim 18, characterized in that the insulator layer (IS) in the area of height reduction has a thickness increasing towards the side surface (SF).
20. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis20. Solar cell according to one or more of claims 1 to
19, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (MS) und die metallischen Kontakte (K) aus unterschiedlichen19, characterized in that the metal layer (MS) and the metallic contacts (K) from different
Materialien bestehen.Materials exist.
21. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis21. Solar cell according to one or more of claims 1 to
20, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (MS) aus Kupfer besteht.20, characterized in that the metal layer (MS) consists of copper.
22. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis22. Solar cell according to one or more of claims 1 to
21, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (MS) aus Aluminium besteht.21, characterized in that the metal layer (MS) consists of aluminum.
23. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis23. Solar cell according to one or more of claims 1 to
22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (K) aus Titan, Titannitrid oder Aluminium bestehen.22, characterized in that the contacts (K) consist of titanium, titanium nitride or aluminum.
24. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis24. Solar cell according to one or more of claims 1 to
23, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschicht (HLS) aus Silizium besteht. 23, characterized in that the semiconductor layer (HLS) consists of silicon.
25. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis25. Solar cell according to one or more of claims 1 to
24, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolatorschicht (IS) aus Siliziumoxid besteht.24, characterized in that the insulator layer (IS) consists of silicon oxide.
26. Solarzelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis26. Solar cell according to one or more of claims 1 to
25, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolatorschicht (IS) aus Siliziumnitrid besteht.25, characterized in that the insulator layer (IS) consists of silicon nitride.
27. Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle mit einem Kontaktrahmen und mit einer Halbleiterschicht (HLS) als Basismaterial, a) einer sich unmittelbar unter der Oberfläche der aktiven Halbleiterschicht (HLS) befindenden elektrisch hoch leitfähigen Halbleiterschicht (HL-HLS) , einer sich auf der Halbleiterschicht (HLS) befindenden IsolatorSchicht (IS), b) einer zur Halbleiterschicht (HLS) isolierten Metallschicht (MS) , die über Kontakte (K) elektrisch gut leitend mit der hoch leitfähigen Halbleiterschicht (HL- HLS) verbunden ist, wobei c) die Metallschicht in der Art eines umlaufenden Kontaktrahmens ausgebildet ist, an dem sich die metallischen Kontakte befinden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Höhenreduzierung der aktiven Halbleiterschicht (HLS) erfolgt, so daß die elektrisch hoch leitfähige Halbleiterschicht (HL-HLS) nicht bis zur Seitenfläche (SF) der Halbleiterschicht (HLS) reicht.27. A method for producing a solar cell with a contact frame and with a semiconductor layer (HLS) as the base material, a) an electrically highly conductive semiconductor layer (HL-HLS) located directly below the surface of the active semiconductor layer (HL-HLS), one on the semiconductor layer (HLS) located insulator layer (IS), b) a metal layer (MS) insulated from the semiconductor layer (HLS), which is electrically conductively connected to the highly conductive semiconductor layer (HL-HLS) via contacts (K), c) the metal layer is formed in the manner of a peripheral contact frame on which the metallic contacts are located, characterized in that that the height of the active semiconductor layer (HLS) is reduced, so that the electrically highly conductive semiconductor layer (HL-HLS) does not reach the side surface (SF) of the semiconductor layer (HLS).
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenreduzierung durch orientierungsabhängiges Ätzen, durch naßchemisches Ätzen, durch Ionenstrahl-Ätzen, durch mechanische Abrasionsverfahren oder durch Laser-Grooving hergestellt wird.28. The method according to claim 27, characterized in that the height reduction is produced by orientation-dependent etching, by wet chemical etching, by ion beam etching, by mechanical abrasion processes or by laser grooving.
29. Verfahren nach Anspruch 27 und 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (MS) durch ein Galvanik-, durch ein Bedampfungs-, durch ein Sputter- oder durch ein Siebdruck-Verfahren abgeschieden wird. 29. The method according to claim 27 and 28, characterized in that the metal layer (MS) is deposited by an electroplating, by an evaporation, by a sputtering or by a screen printing method.
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