CS231294B1 - Anode for a cell for photoelectrolytic conversion of solar energy - Google Patents
Anode for a cell for photoelectrolytic conversion of solar energy Download PDFInfo
- Publication number
- CS231294B1 CS231294B1 CS833812A CS381283A CS231294B1 CS 231294 B1 CS231294 B1 CS 231294B1 CS 833812 A CS833812 A CS 833812A CS 381283 A CS381283 A CS 381283A CS 231294 B1 CS231294 B1 CS 231294B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- anode
- photoelectrolytic
- conversion
- solar energy
- cell
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
Landscapes
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
Anoda n-typu pro článek na fotoelektrolytickou konversi sluneční energie, která je tvořena nejméně dvěma vrstvami s rozdílnou koncentrací donorů, a to jednak povrchovou, na světlo citlivou vrstvou o tloušťce 0,05 až 10 /um, která obsahuje donory o koncentraci v rozmezí 10^ j o 7» až 10 cm-2, a jednak elektricky vodivým substrátem o koncentraci donorů v rozmezí * 101? až 1022 cm“^.An n-type anode for a cell for photoelectrolytic conversion of solar energy, which is formed by at least two layers with different concentrations of donors, namely a surface, light-sensitive layer with a thickness of 0.05 to 10 /um, which contains donors with a concentration in the range of 10^ j o 7» to 10 cm-2, and an electrically conductive substrate with a donor concentration in the range of * 101? to 1022 cm“^.
Description
Vynález se týká polovodičových anod n-typu pro fotoelektrolytickou konversi sluneční energie.The present invention relates to n-type semiconductor anodes for photoelectrolytic conversion of solar energy.
Pro anody ve fotoelektrolytických článcích se používají látky n-typu s polovodivým chováním® S ohledem na požadavek stability vůči fotokorosi uvedené látky jsou převážně jednoduché nebo směsné kysličníky transitivních prvků. Polovodivé chování se u nich dosahuje vytvořením donorových příměsí řízením valence přítomných kationtů. To se děje buá vhodnou substitucí,nebo změnou kyslíkové stechiometrie. Množství donorových příměsí má vliv na velikost elektrického odporu anody a na šířku vrstvy prostorového náboje vznikajícího v polovodiči při styku s elektrolytem®For the anodes in the photoelectrolytic cells, n-type substances with semiconducting behavior are used. Due to the requirement for stability to photocorrosion, the substances are predominantly single or mixed oxides of the transient elements. Semi conductive behavior is achieved by forming donor impurities by controlling the valency of the cations present. This is done either by suitable substitution or by changing the oxygen stoichiometry. The amount of donor impurities affects the amount of electrical resistance of the anode and the width of the spatial charge layer formed in the semiconductor in contact with the electrolyte®
Z toho vyplývají protichůdné požadavky na polovodičovou anodu n-typu pro fotoelektrolytickou konversi sluneční energie. Z důvodů nízkých ohmických ztrát by bylo žádoucí, aby se v materiálu anody dosáhlo co nejvyšší koncentrace donorů, zatímco pro optimální využití dopadajícího slunečního záření je výhodná široká vrstva prostorového náboje, která předpokládá nízkou koncentraci donorů.This results in conflicting requirements for the n-type semiconductor anode for photoelectrolytic conversion of solar energy. Because of the low ohmic losses, it would be desirable to achieve the highest donor concentration in the anode material, while a wide spatial charge layer that assumes a low donor concentration is preferred for optimum use of incident solar radiation.
Výhodným řešením je proto anoda n-typu pro článek na fotoelektrolytickou konversi sluneční energie podle tohoto vynálezu, jehož podstatou je uspořádání, při kterém anoda je tvořena nejméně dvěma vrstvami s rozdílnou koncentrací donorů, z nichž jednou je povrchová světelně citlivá vrstva o tloušťce 0,05 až 10/ím, která obsahuje donory o koncentraci v rozmezí 10xs· až 10x cm” , a druhou tvoří elektricky vodivý substrát o koncentraci donorů v rozmezí 10^ až 1022 cm”\Therefore, a preferred solution is an n-type anode for a photoelectrolytic conversion of solar energy according to the present invention, wherein the anode is composed of at least two layers of different donor concentration, one of which is a 0.05 light-sensitive surface layer. up to 10 µm, which contains donors with a concentration in the range of 10 x 10 to 10 x cm ", and the other is an electrically conductive substrate with a donor concentration in the range of 10 µm to 10 22 cm".
Vynález využívá poznatku, že povrchová vrstva anody n-typu podle tohoto vynálezu zajistí účinnou přeměnu sluneční energie na energii elektrickou, zatímco vrstva substrátu zprostředkuje odvedení vyrobeného elektrického proudu za nízkých ohmických ztrát do vnějšího obvodu.The invention exploits the finding that the n-type anode surface layer of the present invention provides an efficient conversion of solar energy into electrical energy, while the substrate layer mediates the dissipation of the produced electrical current at low ohmic losses to the external circuit.
- 2 231 294- 2 231 294
Anodu podle vynálezu je možno vyrobit různými způsoby. Jedním z nich je postup založený na metodě kapalné epitaxie, dalším je způsob transportu z plynné fáze, které jsou běžně známé z polovodičové technologie. Tak například se na monokrystalu substrátu s dobrou elektrickou vodivostíQ <10 Ϊ1 cm nechá vyrůst z kapalné fáze monokrystalická vrstva o stejné nebo obdobné krystalické struktuře, o tloušťce v rozmezí 0,05 až 10/um a o nízké koncentraci donorů v rozmezí 10až ΙΟ3·8 cm”\ Jiným vhodným . způsobem přípravy tenké^světelně citlivé vrstvy je dodatečná oxydace povrchu substrátu s vysokou koncentrací donorů temperováním v rozmezí 400° až 1.200° C v kyslíkové atmosféře po takovou dobu, aby tloušíka vytvořené povrchové vrstvy nepřesáhla 10 /um.The anode according to the invention can be produced in various ways. One is a liquid epitaxy-based process, the other is a gas-phase transport method commonly known from semiconductor technology. For example, a monocrystalline layer of the same or similar crystalline structure, with a thickness in the range of 0.05 to 10 µm and a low donor concentration in the range of 10 to · 3 · 8 can be grown from a liquid phase on a single crystal substrate with good electrical conductivity <10 Ϊ 1 cm. cm ”\ Other suitable. the method of preparing the thin light sensitive layer is to additionally oxidize the surface of the substrate with a high concentration of donors by tempering in the range of 400 ° to 1200 ° C in an oxygen atmosphere for such a time that the thickness of the formed surface layer does not exceed 10 µm.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS833812A CS231294B1 (en) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | Anode for a cell for photoelectrolytic conversion of solar energy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS833812A CS231294B1 (en) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | Anode for a cell for photoelectrolytic conversion of solar energy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS381283A1 CS381283A1 (en) | 1984-02-13 |
| CS231294B1 true CS231294B1 (en) | 1984-10-15 |
Family
ID=5379310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS833812A CS231294B1 (en) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | Anode for a cell for photoelectrolytic conversion of solar energy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS231294B1 (en) |
-
1983
- 1983-05-30 CS CS833812A patent/CS231294B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS381283A1 (en) | 1984-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Russak et al. | Thin film CdSe photoanodes for electrochemical photovoltaic cells | |
| Gerischer | The role of semiconductor structure and surface properties in photoelectrochemical processes | |
| Bhattacharya et al. | Semiconductor liquid junction solar cell based on chemically deposited Bi2 S 3 thin film and some semiconducting properties of bismuth chalcogenides | |
| US20090020150A1 (en) | Structures of ordered arrays of semiconductors | |
| Cahen et al. | n‐CuInSe2 based photoelectrochemical cells: Improved, stable performance in aqueous polyiodide through rational surface and solution modifications | |
| CA1077161A (en) | Photo-voltaic power generating means and methods | |
| Ellis et al. | Characterization of n‐Type Semiconducting Indium Phosphide Photoelectrodes: Stabilization to Photoanodic Dissolution in Aqueous Solutions of Telluride and Ditelluride Ions | |
| US4465565A (en) | CdTe passivation of HgCdTe by electrochemical deposition | |
| Pandey et al. | Comparative study of performance of CdTe, CdSe and CdS thin films-based photoelectrochemical solar cells | |
| McGregor et al. | Photoeffects in Fe2O3 sintered semiconductors | |
| Takahashi et al. | Resistivity, carrier concentration, and carrier mobility of electrochemically deposited CdTe films | |
| Albery et al. | Photogalvanic Cells: II. Current‐Voltage and Power Characteristics | |
| Koshida et al. | The Current‐Voltage Characteristics of a Photoelectrochemical Cell Using p‐Type Porous Si | |
| GB1558746A (en) | Semiconductor liquid junction photocell | |
| Neumann‐Spallart et al. | Photoelectrochemical properties of semiconducting cadmium mercury telluride thin films with bandgaps between 1.47 and 1.08 eV | |
| US4163987A (en) | GaAs-GaAlAs solar cells | |
| US4235651A (en) | Fabrication of GaAs-GaAlAs solar cells | |
| Deshmukh et al. | CdS1-x Se x thin film electrodes: an electrochemical photovoltaic study | |
| CA1138080A (en) | Semiconductor liquid junction photocell using surface modified gaas electrode | |
| Lewerenz et al. | Oxide optimization at the p‐Si/aqueous electrolyte interface | |
| Lewerenz et al. | Surface modification of polycrystalline p-CuInS2 and p-CuInSe2 electrodes for improved solar cell performance | |
| Chandra et al. | Photoelectrochemical solar cells using electrodeposited GaAs and AlSb semiconductor films | |
| CS231294B1 (en) | Anode for a cell for photoelectrolytic conversion of solar energy | |
| US4343870A (en) | Semiconductor liquid junction photocell having a P-type photoactive electrode | |
| Mandal et al. | Surface-modified CdTe PEC solar cells |