ES2296992T3

ES2296992T3 - Celula solar asi como procedimiento para la obtencion de la misma.

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Publication number: ES2296992T3
Application number: ES02764862T
Authority: ES
Inventors: Rudolf Hezel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2008-05-01
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: DE50211321D1; EP1421629B1; US20040187916A1; ATE380395T1; DE10142481A1; EP1421629A1; WO2003021688A1; JP2005502206A; JP4278515B2

Abstract

Célula solar (10) que comprende un substrato de semiconductor (16) con primeros contactos y con segundos contactos (26, 28; 58, 60; 80, 82; 106, 108; 132) para la captación y el drenaje de portadores de carga minoritarios y portadores de carga mayoritarios que se generan en el substrato de semiconductor por medio de la energía de irradiación incidente, presentando al menos por tramos superficies situadas en el lado posterior del substrato de semiconductor realces (18, 50, 52, 54, 56, 78, 104, 130, 140) lineales o bien en forma de nervadura que discurren paralelamente, que delimitan primeros surcos con, respectivamente, primeros flancos longitudinales y segundos flancos longitudinales (20, 22, 62, 64, 74, 76, 110, 112), estando dispuestos los primeros contactos y los segundos contactos sobre la superficie del lado posterior del substrato de semiconductor a una cierta distancia mutua, verificándose una transición entre los primeros flancos longitudinales y los segundos flancos longitudinales(20, 22, 62, 64, 74, 76, 110, 112) de los realces (18, 50, 52, 54, 56, 78, 104, 130; 140) a través de un segmento externo (24, 72, 86, 114) que discurre paralelamente o aproximadamente de forma paralela con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor (16), limitando los realces sucesivos entre sí un surco con fondo del surco, caracterizada porque se extienden, al menos sobre algunos de los realces, los primeros contactos (26, 58, 80, 106) sobre los primeros flancos longitudinales (22, 62, 74, 110) de los realces y los segundos contactos (28, 60, 82, 108) se extienden sobre los segundos flancos longitudinales (20, 64, 76, 112) de los realces y porque los primeros contactos y los segundos contactos se encuentran a una distancia mutua tanto en el lado de los surcos así como también en el lado del segmento externo.

Description

Célula solar así como procedimiento para la obtención de la misma.

La invención se refiere a una célula solar, que comprende un substrato de semiconductor con primeros contactos y con segundos contactos para la captación y para el drenaje de la energía minoritaria y de la energía de irradiación, generada en el substrato de semiconductor por medio de la energía radiante incidente, en portadores de carga minoritarios y en portadores de carga mayoritarios generados en el substrato de semiconductor, presentando, al menos por zonas, superficies situadas en el lado posterior del substrato de semiconductor realces lineales o bien en forma de nervaduras, que delimitan primeros surcos, que discurren paralelamente, respectivamente con un primer flanco longitudinal y un segundo flanco longitudinal, estando dispuestos los primeros contactos y los segundos contactos, distanciados entre sí, sobre la superficie del lado posterior del substrato de semiconductor. De igual modo, la invención se refiere a un procedimiento para la obtención de una célula solar, que comprende un substrato de semiconductor con lado anterior y con lado posterior, en el cual se generan portadores de carga minoritarios y portadores de carga mayoritarios por medio de energía radiante incidente, que son captados y drenados a través de primeros contactos y de segundos contactos, que discurren a través de realces de la superficie del lado posterior del substrato de semiconductor, que delimitan primeros surcos, que presentan primeros flancos longitudinales y segundos flancos longitudinales en forma de tiras o en forma de nervaduras, estando aplicados directamente sobre la superficie del lado posterior los primeros contactos eléctricos y/o los segundos contactos eléctricos o aplicándose los primeros contactos eléctricos y los segundos contactos eléctricos, tras la cobertura en toda su extensión o ampliamente en toda la extensión de la superficie del lado posterior con una capa de pasivación y, en caso dado, eliminación de zonas de la capa de pasivación y sobre las zonas liberadas de este modo del substrato de semiconductor.

La mayoría de las células solares, empleadas en la actualidad, está constituida, usualmente, por un cuerpo semiconductor de un tipo conductor (por ejemplo conductor de tipo p), en cuya superficie se genera campo con un tipo de conducción de sentido opuesto (por ejemplo conductor de tipo n) y aplicándose contactos eléctricos sobre ambos lados del cuerpo semiconductor. Los pares de agujeros de electrones, generados por la luz incidente (portadores de carga minoritarios-mayoritarios) se separan en el campo eléctrico de la transición p-n, los electrones migran hacia la región n, los agujeros migran hacia la región p, en las que se drenan, respectivamente, a través de contactos metálicos. Estos contactos metálicos se han realizado en forma de rejilla sobre el lado anterior para posibilitar la incidencia de la luz.

De igual modo, se conoce la aplicación del contacto del lado anterior también por el lado posterior y, de este modo, la captación de ambos tipos de portadores de carga sobre el lado dirigidos en sentido contrario al de la luz (US 4,315,097), para eliminar ampliamente el ensombrecimiento de la luz, debido a estos dedos metálicos, que están realizados en forma de tiras, y para configurar la conexión de las células solares de una manera más económica. Debido a que la tecnología es extraordinariamente compleja se utilizan las células solares denominadas IBC (Interdigitated Back Contact) fundamentalmente para luz altamente concentrada, es decir para densidades de corriente muy elevadas (M.D. Lammert, R.J. Schwartz, "The Interdigitated Back Contact Solar Cell. A Silicon Solar Cell for Use in Concentrated Sunlight", IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-24, No. 4, páginas 337 - 342 (1977)).

La célula solar de contacto puntual (PC) es muy similar a la célula IBC (R.M. Swanson, Solar Cells, Vol. 17, No. 1, página 85 - 118 (1986)).

En la publicación DE 41 43 083 A1 (=EP 0 548 863 B1) ha sido descrita otra célula solar con ambos contactos sobre un lado del cuerpo semiconductor.

Se conoce por la publicación US 4,376,872 una célula solar con zonas discretas, generadoras de tensión, que están constituidas en un monocristal. Las células presentan zonas dopadas con una conductibilidad diferente, que están separadas por medio de surcos en forma de V, cuyos flancos son bombardeados con iones para conseguir la conductibilidad deseada. Con esta finalidad, se orienta el substrato monocristal sobre una fuente de iones de tal manera, que únicamente quede sometido a la irradiación iónica el flanco que debe ser dopado. Tras el dopado de los flancos se aplica una capa metálica sobre los flancos de los surcos, que cubre por completo los flancos. Las unidades individuales están conectadas en serie.

Puede verse por la publicación US 4,295,002 una célula solar en tándem, que presenta sobre ambos lados zonas de células solares constituidas por Si, conectadas en serie, en forma de trapezoide, cuyos flancos están constituidos por capas formadas por n^{+}-GaP y respectivamente p^{+}-GaP. Las capas de n^{+}-GaP y de p^{+}-GaP contrapuestas están cubiertas por el lado exterior, con excepción de una estrecha zona del vértice, completamente con una capa metálica. Además a lo largo del vértice de la zona de las células solares se extiende una capa de SiO_{2}, que está cubierta por el lado externo con una capa metálica.

La publicación C.Z. Znou et al., 26th PVSC, Sept. 30- Oct. 3, 1997, Anaheim, CA, pages 287-290 divulga una célula solar con las características de la parte introductoria de la reivindicación 1.

La presente invención está basada en el problema de desarrollar una célula solar así como un procedimiento del tipo descrito al principio de tal manera, que sea posible una estructura de la célula solar que pueda ser fabricada fácilmente al mismo tiempo que se consiga un elevado rendimiento. De manera especial debe poderse llevar a cabo una disposición sencilla, casi autoajustable, de los primeros contactos y de los segundos contactos captadores de los portadores de carga mayoritarios y de los portadores de carga minoritarios. En este caso, los contactos no deben conducir a una desconexión que empeore el rendimiento de la célula solar.

De conformidad con la invención, se resuelve el problema esencialmente por medio de una célula solar del tipo citado al principio, porque se produce la transición entre los primeros flancos longitudinales y los segundos flancos longitudinales del realce a través de un segmento externo que discurre paralelamente, o que discurre de manera aproximadamente paralela, con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor, porque los realces respectivamente sucesivos limitan un surco con un fondo del surco, porque se extienden, al menos sobre algunos de los realces, los primeros contactos sobre los primeros flancos longitudinales de los realces y se extienden los segundos contactos sobre los segundos flancos longitudinales de los realces y porque los primeros contactos y los segundos contactos están alejados entre sí tanto en el lado del surco así como también en el lado del segmento externo.

La enseñanza, de conformidad con la invención, se realiza por medio de un sistema de contactos dispuestos sobre los flancos de los realces que discurren por el lado posterior, que pueden designarse también como contactos de emisor para la captación de los portadores de carga minoritarios y como contactos de base para la captación de los portadores de carga mayoritarios. La realización de la disposición de los contactos sobre los flancos longitudinales de los realces en forma lineal, que se extienden sobre la superficie del lado posterior del substrato de semiconductor, no está limitada en este caso a un determinado tipo de célula solar. Por el contrario puede basarse una realización tanto sobre transiciones p-n, generadas mediante dopaje y heteroestructuras así como también sobre la inducción de un campo eléctrico a través de un metal o a través de cargas superficiales del aislador. El material semiconductor de las células solares, conductor de tipo n o conductor de tipo p, puede ser monocristalino, policristalino o amorfo o puede ser un elemento o un semiconductor compuesto. En el caso del silicio cristalino debería emplearse, además de un dopaje producido por boro y por fósforo, también un dopaje con galio, con indio o con aluminio. De igual modo, es posible el empleo de semiconductores de capa delgada tales como el seleniuro o bien el sulfuro de cobre-indio, el telururo de cadmio y el arseniuro de galio.

De igual modo, puede aprovecharse la luz incidente a través de una estructura de contacto doble, en forma de rejilla, en el lado posterior (célula solar bifacial) y a continuación proporcionarse una célula solar sencilla, que puede iluminarse por dos lados y que capta por dos lados los portadores de carga minoritarios. Estas últimas células solares sirven tanto para el mejor aprovechamiento posible de la luz dispersa circundante así como también para la captación muy efectiva de los portadores de carga generados por medio de la luz, especialmente cuando esté presente un substrato de semiconductor más barato con una longitud de difusión reducida de los portadores de carga minoritarios. En casos especiales puede disponerse la estructura de contacto doble, en forma de rejilla también sobre el lado anterior dirigido directamente hacia la luz solar, en lugar de hacerlo sobre el lado posterior. Esto es especialmente ventajoso para células solares de capa delgada, en las cuales se encuentra la capa semiconductora delgada sobre un substrato extraño y cuando deba evitarse por medio de la disposición de conformidad con la invención la inserción, en la mayoría de los casos difícil, de un contacto por el lado posterior entre el semiconductor y el substrato extraño (S. Roberts et al. Proc. 2nd WCPEC (1998), página 1449)).

De conformidad con la invención, se ha previsto que estén dispuestos el primer contacto, por tramos, sobre el primer flanco longitudinal y, el segundo contacto, por tramos, sobre el segundo flanco longitudinal, contrapuesto, del mismo realce de la superficie del substrato de semiconductor, pudiéndose extender el contacto correspondiente o bien su metalización incluso en una pequeña proporción, a través de los cantos angulares o redondeados de la zona de los realces, prevista en forma de meseta, que se transforma en los flancos longitudinales. Desde luego, debe garantizarse en las zonas mutuamente limítrofes una distancia suficiente entre el primer contacto y el segundo contacto para evitar cortocircuitos.

Los realces limitan surcos que, básicamente, presentan respectivamente un fondo del surco, que discurre paralelamente con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor. Esta zona no está cubierta por medio de un contacto eléctrico de tal manera que la luz puede penetrar. De igual modo, quedan excluidos los cortocircuitos entre los contactos.

De manera especial, se ha previsto que los realces presenten en sección una geometría en forma de U, de V o en forma de diente de sierra. El primer contacto y respectivamente el segundo contacto se extienden, de manera preferente, hasta el borde longitudinal externo del primer flanco longitudinal y respectivamente del segundo flanco longitudinal del realce.

Una ventaja esencial de la célula solar, de conformidad con la invención, que puede ser denominada célula solar Back-OECO (Obliquely-Evaporated-Contact) o Rear-OECO está dada porque, como consecuencia de los realces, los contactos pueden aplicarse y definirse de una manera completamente libre de enmascaramientos y de ajustes por ejemplo mediante la evaporación superficial oblicua en vacío. De manera especial, se garantiza la separación mutua de ambos dedos de contacto para evitar los cortocircuitos, de manera automática por medio de los lados superiores de los realces que se configuran en ausencia de metalización de manera sencilla como consecuencia de la evaporación superficial oblicua y no tiene que alcanzarse especialmente por medio de métodos fotolitográficos que son de una realización extraordinariamente difícil y costosa especialmente en el caso de superficies mayores, como ocurre en el caso de las conocidas células solares, descritas, captadoras por el lado posterior (IBC o de contacto puntual). La distancia mutua entre ambos contactos o bien entre su metalización puede establecerse de manera sencilla por medio de la anchura de los realces, mientras que el número de los contactos puede modificarse mediante la separación de los realces y, por lo tanto, su densidad. En el caso de una evaporación superficial oblicua de los materiales para los contactos en vacío se utilizará el principio del autoensombrecimiento. Las ventajas esenciales de este método frente a la evaporación superficial en vacío tradicional consisten en un mayor rendimiento de los discos, un aprovechamiento muy bueno del metal y una manipulación sencilla (Hezel, R Proc. 13th European PVSEC, Nice 1995, página 115).

Otra ventaja de la enseñanza, de conformidad con la invención, consiste en que, mediante la configuración de los realces por medio de la aplicación de surcos sobre el lado posterior del substrato, puede fijarse con su profundidad, al mismo tiempo, la densidad del substrato de semiconductor remanente.

Para la captación eficiente de los portadores de carga sobre el lado posterior debe proyectarse éste de manera diferente según la calidad del material, es decir según la longitud de difusión del portador de carga minoritario. La función de soporte de los realces permite que el espesor del semiconductor pueda hacerse muy delgado sin peligro de rotura, lo cual es especialmente significativo para un material barato con una menor duración de vida del portador de carga.

El significado de la invención se encuentra en la disposición de los contactos metálicos, en su separación mutua exacta y en disposición en serie entre sí de las unidades de las células solares. La unidad correspondiente con flancos, preferentemente perpendiculares y, de manera preferente, las zonas metálicas en la parte superior con respecto a ambos lados de los realces separadas por medio de surcos anchos no metálicos, que se utilizan activamente para la captación de los portadores de carga, puesto que están dotados de manera preferente con una capa difusora n^{+} y respectivamente con una capa de inversión. Los surcos, que pueden estar cubiertos incluso únicamente con una capa de pasivación, tienen una superficie de fondo completa o parcial que discurre paralelamente con respecto al plano formado por el substrato del semiconductor. La profundidad de los surcos determina ampliamente la función de la célula solar captadora por el lado posterior, puesto que tienen que difundirse los portadores minoritarios a través de la base hasta el lado posterior. Esta profundidad y, por lo tanto, ampliamente el espesor de la base puede llevarse a cabo de conformidad con la invención mediante la estructuración del lado posterior y, por lo tanto, puede ajustarse exactamente a la longitud de difusión del correspondiente material semiconductor.

En el desarrollo de la invención se ha previsto que el substrato de semiconductor esté ampliamente dopado y/o invertido en su superficie limítrofe con el primero contacto y/o con el segundo contacto y/o que presente una heterotransición.

El primer contacto, que capta los portadores de carga minoritarios (contacto de emisor) puede ser un contacto metálico-/semiconductor y/o puede ser un MIS (contacto semiconductor metal-aislador).

Como segundo contacto, que capta los portadores de carga mayoritarios (contacto de base) puede ser un contacto metálico aplicado directamente sobre el substrato de semiconductor y/o puede ser un contacto metálico altamente dopado aplicado sobre el substrato de semiconductor.

En otras palabras, fuera de los contactos la superficie de semiconductor puede estar a) altamente dopada (preferentemente mediante difusión o mediante implantación iónica; por ejemplo capa n^{+} en el caso del semiconductor p), b) invertida (capa de inversión de electrones en el caso de p-Si), c) puede tener una heterotransición (por ejemplo a-Si/p-Si) o d) puede estar únicamente pasivada por medio de una capa superficial correspondiente.

Como contactos para los portadores de carga minoritarios pueden emplearse: a) contactos de metal-semiconductor, estando altamente dopado de manera preferente el semiconductor en la zona del contacto (n^{+} en el caso de p-Si), b) contactos correspondientes de semiconductor metal-aislador (MIS), pudiendo estar altamente dopado el semiconductor por debajo del metal (MI n^{+}p) o únicamente está invertido por medio de un metal adecuado debido a la diferencia de trabajo de salida (preferentemente A1 en el caso de p-Si) (R. Hezel, R. Meyer, A. Metz, Solar Energy Materials and Solar Cells 65, página 311 (2001)).

Como contacto para el portador de carga mayoritario pueden emplearse, por ejemplo, contactos metálicos directamente sobre el semiconductor, por ejemplo Al-p-Si, Ti-Pd-Ag-p-Si o contactos metálicos sobre semiconductores altamente dopados (por ejemplo Al-p^{+}-p-Si), pudiéndose generar la región p^{+}, que sirve de manera preferente como "Back-Surface-Field" (BSF) local, mediante difusión, mediante implantación iónica (por ejemplo de boro) o incluso mediante aleación del Al con el silicio ("A1 BSF"). Para el procedimiento de aleación puede utilizarse, de conformidad con la invención, una irradiación láser o una irradiación con lámpara verificada bajo un ángulo agudo (de manera preferente entre 1º y 30º) con respecto a la superficie del semiconductor, aprovechándose el efecto de ensombrecimiento. De este modo se calienta específicamente sólo la zona de contacto.

De este modo, puede simplificarse también la formación del segundo contacto, aplicándose, por ejemplo, dedos de aluminio mediante evaporación superficial oblicua sobre la capa de pasivación y calentándolos localmente con el láser. De este modo el aluminio atraviesa la capa de pasivación y forma un contacto óhmico con respecto al substrato de semiconductor.

De conformidad con otro desarrollo de la invención, se extiende un material de pasivación a través de toda la superficie del lado posterior del substrato de semiconductor con inclusión de los realces, es decir tanto sobre el semiconductor como también sobre el primer contacto y sobre el segundo contacto, de tal manera, que los portadores de carga, generados por medio de la luz, se difunden directamente hasta el primer contacto y hasta el segundo contacto sobre el lado posterior.

En este caso, según otro desarrollo de la invención, la capa de pasivación puede estar constituida por una capa doble o por una capa múltiple con capa de a-Si- que discurre por el lado del substrato tal como capa a-Si:H, sobre la cual se ha dispuesto, al menos, una capa constituida preferentemente por plasma-SiN, por SiN o por SiO_{2}. De manera especial la capa de pasivación debería discurrir o debería discurrir sensiblemente de manera indirecta o de manera directa por debajo de un transporte de portador de carga entre el primer contacto y el segundo contacto.

En otra configuración se genera sobre la superficie del semiconductor una capa n (n^{+}) altamente dopada a título de capa denominada de emisor o bien una capa de inversión conductora de tipo n por medio de cargas positivas en la capa de pasivación (o bien una heterotransición), a lo largo de la cual pueden fluir los portadores de carga minoritarios hasta el primer contacto.

De conformidad con otra propuesta se aplicará, de conformidad con la invención, en primer lugar el material de pasivación en toda la superficie para disponer, a continuación, de manera directa o sobre una capa de aislador, los primeros contactos y los segundos contacto sobre la superficie del substrato de semiconductor, dirigida hacia los realces, de tal manera, que los primeros contactos y los segundos contactos estén dispuestos, al menos por tramos, sobre segmentos externos de los realces, previamente cubiertos con el material de pasivación y, a continuación, liberados del mismo y, de tal manera, que se extienda a lo largo de la superficie del substrato de semiconductor bien únicamente una capa de pasivación sin generación de una conductibilidad transversal, una capa de inversión conductora o una capa n^{+} altamente dopada, generada de manera preferente mediante difusión o mediante implantación de iones, en el caso de un substrato de semiconductor p-dopado.

Los contactos están dispuestos de manera lineal en toda la zona de los flancos longitudinales, estando dispuestos, sin embargo, de manera preferente en la parte superior con respecto a ambos lados de los realces, pudiendo discurrir el metal en parte directamente sobre el semiconductor y en parte sobre la capa de pasivación.

La superficie del semiconductor puede estar dotada también en toda su zona adicionalmente con una textura tal como pirámides más pequeñas, alejándose de su vértice en la zona de contacto de los realces la capa de pasivación y, en parte, el material semiconductor. De este modo se aplican contactos metálicos mediante evaporación superficial oblicua. En contra de lo que ocurre en el caso de los contactos puramente lineales, precedentemente descritos, se trata de un sistema de contacto por puntos unido de manera preferente por medio de una capa de inversión o por medio de una capa n^{+}, que está recubierto por el contacto en forma lineal (dedo metálico). Los contactos puntuales tienen una forma cúbica y pueden emplearse para la captación de portadores de carga minoritarios y de portadores de carga mayoritarios.

Con el fin de asegurar que, esencialmente, todos los portadores de carga minoritarios llegan hasta los primeros contactos a través de la capa de drenaje de los portadores de carga minoritarios, denominada capa de emisor; como contactos captadores de los portadores de carga minoritarios o como contactos de emisor, una configuración reseñable de la invención tiene previsto que los realces presenten una anchura B en su base por el lado del substrato de semiconductor que sea como máximo el doble de la longitud de difusión del portador de carga minoritario en el substrato de semiconductor. De este modo la fase forma casi una válvula directora para el portador de carga minoritario, a través de la cual se guía hasta los primeros contactos y se mantienen alejados de los segundos contactos. Evidentemente son posibles también otros dimensionamientos.

De una manera completamente general, la geometría de los realces debería configurarse de tal manera que los primeros contactos y los segundos contactos, que parten de un realce cubran un primer plano respectivamente con sus bordes longitudinales situados en el lado de la base del realce y que discurra un plano secante entre el primer plano y la base del realce situada en el lado de la capa del semiconductor, que discurra paralelamente con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor, que corte los flancos longitudinales y que presente una anchura B, que sea menor o igual a dos veces la longitud de difusión del portador de carga minoritario en el substrato de semiconductor.

De manera especial, la distancia comprendida entre el borde situado en el lado de la base del segundo contacto y la base del realce debería ser mayor que la mitad de la anchura de la base. Con ayuda de estas medidas se asegura, cuando discurra a lo largo de la superficie del realce una capa de emisor, que incluso los pares de portadores de carga mayoritarios/minoritarios, generados en los realces, estén disponibles específicamente de tal manera, que los portadores de carga minoritarios sean drenados bien directamente hasta el primer contacto o bien sean drenados hasta éste a través de la capa de emisor.

Una característica esencial de la invención consiste en que se encuentra sobre el talón situado en el lado de la base de los realces, sobre ambos flancos una capa n^{+} o bien una capa de inversión, que absorbe los portadores de carga minoritarios de tal manera, que éstos no se difunden hasta el contacto p^{+} situado en el fondo (contacto de portador mayoritario) y puedan recombinarse en aquél punto. Por lo tanto está apantallado el contacto p^{+}. Esta configuración, de conformidad con la invención, provoca tanto un aumento del rendimiento así como también una posible simplificación del proceso debido a que se puede desistir a un dopaje p^{+} por debajo del metal (local back surface field).

Un procedimiento del tipo citado al principio se caracteriza porque los primeros surcos del lado posterior están configurados con fondos de los surcos y los realces del lado posterior están configurados con segmentos externos, que discurren paralelamente con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor, porque se disponen al menos sobre algunos de los realces los primeros contactos eléctricos sobre los primeros flancos longitudinales de los realces y los segundos contactos eléctricos sobre los segundos flancos longitudinales de los realces de tal manera, que los primeros contactos eléctricos y los segundos contactos eléctricos se encuentran distanciados entre sí tanto en el lado del fondo de los surcos así como también en el lado de los segmentos externos. De manera especial se aplicará el primer contacto y/o el segundo contacto mediante evaporación superficial de material con un ángulo \alpha con respecto a la normal dada por el plano formado por el substrato de semiconductor, tomando el ángulo de evaporación superficial \alpha un valor comprendido entre \alpha \neq 0º y \alpha \neq 90º. En este caso se configurarán los primeros contactos en una primera etapa del procedimiento para la evaporación superficial oblicua y, a continuación, se configurarán los segundos contactos en una segunda etapa del procedimiento para la evaporación superficial, o a la inversa. El ángulo \alpha toma, de manera preferente, un valor 89º > \alpha > 60º. Básicamente se fabricarán sin embargo, en primer lugar, los contactos captadores de los portadores de carga mayoritarios (en el caso de un substrato p por lo tanto los contactos óhmicos captadores de los agujeros) y a continuación los contactos captadores de los portadores de carga minoritarios.

Para el dopaje de los primeros flancos longitudinales y/o de los segundos flancos longitudinales, especialmente por debajo de los primeros contactos y/o de los segundos contactos, que deben configurarse sobre los mismos, se implantarán iones exentos de enmascaramiento de tal manera, que éstos aparezcan bajo un ángulo de impacto \beta con respecto a la normal, tomando el ángulo de impacto \beta un valor comprendido entre \beta \neq 0º y \beta \neq 90º. El ángulo \beta toma preferentemente un valor 89º > \beta > 60º.

Además la invención tiene previsto que la superficie del lado posterior del substrato de semiconductor esté cubierta en su totalidad o esencialmente en su totalidad con una capa de pasivación y a continuación se desprende, de manera preferente, mediante pulido químico mecánico al menos la capa de pasivación y, en caso dado, el material semiconductor en la zona libre del borde longitudinal de los realces así como de las zonas externas, especialmente en forma de meseta.

Tras la eliminación de la capa de pasivación pueden formarse a continuación los primeros contactos y los segundos contactos, discurriendo en caso dado los primeros contactos y/o los segundos contactos, por el lado de la base del realce, por tramos sobre la capa de pasivación.

Independientemente de que se trate de la separación de los primeros contactos y de los segundos contactos, que discurren a lo largo de las superficies frontales de los realces, o que se trate de la retirada del material de la capa de pasivación sobre los realces, o bien en la zona de los bordes externos longitudinales libres de los realces, se ha propuesto con esta finalidad, según una propuesta de conformidad con la invención, que puede ser empleada de una manera completamente general para los elementos semiconductores, que se utilice en el pulido, especialmente en el pulido mecánico-químico de la superficie situada en el lado posterior del substrato de semiconductor un elemento de pulido tal como un plato de pulido que se mueva en translación o bien que se mueva en rotación, dirigiéndose el substrato de semiconductor sobre el elemento de pulido de tal manera que los realces estén dirigidos con sus direcciones longitudinales en el sentido del movimiento del elemento de pulido. En el caso de un elemento de pulido con movimiento giratorio o en el caso de un elemento de pulido que se mueva en translación, los ejes longitudinales de los realces deberían abarcar con el sentido del movimiento del elemento de pulido un ángulo \gamma especialmente con un valor 1º \leq \gamma \leq 30º. Sin embargo es igualmente posible una orientación en paralelo.

Así pues, de conformidad con propuestas reseñables de la invención, se ha previsto que los primeros contactos y los segundos contactos estén dispuestos bien en toda su anchura o, al menos, por tramos, sobre segmentos de los realces previamente cubiertos con material de pasivación y a continuación liberados del mismo, de manera directa o sobre una capa de aislador y que la superficie del substrato de semiconductor esté cubierta bien únicamente por medio de una capa de pasivación (SiO_{2}, SiN, Al_{2}O_{3}, a-Si, a-Si:H, etc.) o que se extienda, a elección, además a lo largo de la superficie del substrato de semiconductor una capa dopada conductora de los portadores de carga minoritarios hasta los contactos, por una heterocapa o por una capa de inversión, que puede denominarse, en general, como capa conductora de los portadores de carga minoritarios o como carga de emisor.

Otros detalles, ventajas y características de la presente invención se desprenden no sólo de las reivindicaciones, de las características que pueden verse en las mismas -por sí mismas y/o con combinación-, sino también por la siguiente descripción de un ejemplo de realización preferente que puede verse en los dibujos.

Se muestra:

en la fig. 1 una representación de principio de una célula solar con realces situados en el lado posterior,

en las fig. 2 a 5 configuraciones de los realces situados en el lado posterior de una célula solar,

en la fig. 6 una primera forma de realización de los contactos situados en el lado posterior de una célula solar,

en la fig. 7 una segunda forma de realización de los contactos situados en el lado posterior de una célula solar,

en la fig. 8 una tercera forma de realización de los contactos situados en el lado posterior de una célula solar,

en la fig. 9 un detalle de un realce situado en el lado posterior de una célula solar con un contacto y

en la fig. 10 un realce situado en el lado posterior de una célula solar con texturación.

En las figuras 1 a 10 pueden verse diversas formas y configuraciones de realización y configuraciones de células solares, en las cuales se captan, por el lado posterior, tanto los portadores de carga minoritarios así como también los portadores de carga mayoritarios.

La enseñanza de conformidad con la invención puede emplearse en este caso de una manera completamente general para células solares. En este caso debe poderse basar una realización por ejemplo tanto sobre transiciones p-n y heteroestructuras, generadas mediante dopaje, así como también debe poderse basar en la influencia sobre un campo eléctrico por medio de un metal o por medio de cargas superficiales del aislador. Los materiales semiconductores, que entran en consideración, son materiales monocristalinos, policristalinos o amorfos, conductores de tipo n o conductores de tipo p y semiconductores elementales o compuestos. En este caso, debería encontrar aplicación, además de un dopaje de boro y de fósforo, para el caso del silicio cristalino, también un dopaje con galio, con indio o con aluminio. De igual modo, es posible el empleo de semiconductores de capa delgada tales como el seleniuro de cobre-indio o bien el sulfuro de cobre-indio, el telururo de cadmio y el arseniuro de galio.

De conformidad con la invención, se ha previsto que los contactos captadores de los portadores de carga minoritarios y de los portadores de carga mayoritarios, que pueden denominarse a continuación como primeros contactos y como segundos contactos o bien como contactos de emisor y contactos de base, que están destinados para el lado posterior de las células solares, presenten superficies de contacto tan pequeñas como sea posible para conseguir elevadas tensiones de funcionamiento sin carga, debiéndose poder pasivar bien superficialmente y siendo de fácil fabricación. Con esta finalidad se fabricarán los correspondientes contactos, dicho de un modo genérico, de manera preferente por medio de la evaporación superficial oblicua en vacío aprovechándose un efecto de ensombrecimiento en ausencia de enmascaramiento y de ajustes (R. Hezel, Proc. 13th European PVSEC, Nice, página 115 (1995)). De manera preferente, los lados anteriores no deberían tener contactos pero, sin embargo, deberían estar texturados y presentar una capa de pasivación muy buena y una capa antirreflectante. El substrato de semiconductor también puede estar completamente dopado por debajo de la capa antirreflectante (n^{+} o p^{+}), con lo cual se forma una unión flotante -"floating junction"-. De igual modo, el lado anterior puede estar dotado, a elección, con un sistema de contacto captador de los portadores de carga minoritarios, adicionales.

En los ejemplos de realización se tratarán, a título puramente de ejemplo, estructuras con contactos MIS o con contactos óhmicos que se interpenetren. Sin abandonar la invención, éstos pueden estar reemplazados también por otros contactos.

De igual modo, se partirá en las explicaciones de los ejemplos de realización de un material semiconductor p-dopado, sin que esto deba entenderse como limitativo. En el caso de otro material de base tendría que emplearse, en caso dado, de manera correspondiente, otro conductor o bien otro dopaje para conseguir las condiciones deseadas para el campo.

En la figura 1 se ha representado la célula solar 10 con el lado frontal 12 y con el lado posterior 14. Como substancia semiconductora 16 se utiliza un material conductor de tipo p. El lado posterior 14 de la célula solar 10 presenta realces 18 en forma de tiras o bien en forma de nervaduras, que discurren paralelamente entre sí, con flancos longitudinales 20, 22, produciéndose la transición de uno a otro a través de un segmento externo 24 que discurre en forma de meseta, que se extiende paralelamente o de manera esencialmente paralela al plano formado por el substrato de semiconductor 16.

Básicamente, cada realce 18 presenta un primer contacto o contacto de emisor 26 así como un segundo contacto o contacto de base 28, distanciados entre sí, extendiéndose cada contacto 26, 28, al menos por segmentos, a lo largo de los flancos longitudinales 20, 22 y, en caso dado, por tramos a lo largo del segmento externo 24 en forma de
meseta.

En otras palabras, los contactos 26, captadores de los primeros portadores de carga minoritarios se encuentra en un flanco del realce 18, que se denomina primer flanco longitudinal 22 y el segundo contacto 28, captador de los portadores de carga mayoritarios se encuentra sobre el flanco opuesto del mismo realce 18, que se denomina segundo flanco longitudinal 20.

Entre los realces 18 discurre un surco 30, que puede propagarse, por el lado del fondo, básicamente de manera paralela con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor 16 (fondo del surco 31) o de manera inclinada con respecto al mismo, como puede verse claramente por medio de las figuras 2 a 5. Desde luego el fondo del surco debería propagarse, al menos por segmentos, paralelamente con respecto al plano.

De este modo se ha representado en la figura 2 un detalle de una célula solar, en la cual están conectados realces 32, en forma rectangular en sección, con cantos 34, 36 redondeados en el lado del margen longitudinal a través de un surco 38, que tiene forma de trapecio en sección, que está limitado por una superficie de fondo 40 estrecha, que discurre paralelamente con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor 16 (fondo del surco) así como por patillas 42, 44 que discurren de manera inclinada con respecto al anterior.

Por medio de las patillas 42, 44 inclinadas puede evitarse ampliamente en la zona del surco la formación de una textura, como la que está presente con frecuencia en el lado frontal en una célula solar puesto que en esta zona no están presentes los planos del cristal (100) necesarios para la generación de pirámides por medio de un mordentado de textura con efecto anisótropo.

De igual modo, es ventajoso -como ponen de manifiesto los realces 18, 32- que sus flancos longitudinales 20, 22 o bien 46, 48 discurran perpendicularmente o casi perpendicularmente con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor 16 puesto que se consigue, además de una función protectora, que únicamente esté presente una textura, producida en caso dado, en la zona de los contactos 26, 28 propiamente dichos, que se han designado con los números de referencia 26, 28 en los ejemplos de realización de las figuras 1 a 5.

Es ventajoso evitar una textura y, por lo tanto, un aumento superficial sobre el lado posterior 14 de la célula solar 10 para disminuir la recombinación de los portadores de carga, que es perjudicial para el rendimiento.

Se deducen otras formas de realización de los realces 50, 52, 54 por las figuras 3 a 5. Pueden reconocerse los realces 50, 52 o bien 54, que tienen forma de V, de U o de diente de sierra en sección, sobre cuyos flancos longitudinales correspondientes se han dispuesto los primeros contactos y los segundos contactos 26, 28.

Independientemente de la geometría puede verse que la zona del surco que discurre entre los realces 50 o bien 52 o bien 54 presenta básicamente una superficie del fondo, que está alineada sobre el plano formado por el substrato de semiconductor para evitar, como se ha indicado una textura en esta zona, que conduciría a un aumento indeseado de la superficie y, por lo tanto, a un aumento de la recombinación de los portadores de carga. Independientemente de ello, la zona central discurre al menos por segmentos a lo largo del plano, aún cuando en la figura 3 se ha representado otra forma de realización con la cual puede realizarse la enseñanza de conformidad con la invención.

En tanto en cuanto se encuentre un primer contacto y un segundo contacto sobre cada uno de los realces, se obtendrá un número idéntico de contactos de emisor y de contactos de base. Desde luego no es obligatoriamente necesario que todos los realces estén cubiertos por ambos lados con contactos.

De este modo, pueden encontrarse de manera adyacente varios realces provistos en un lado con primeros contactos 26 y pueden ir seguidos a ciertos intervalos con respecto a los anteriores, realces según la invención con primeros contactos y con segundos contactos 26 o bien 28. En este caso estaría presente un número mayor de primeros contactos 16 que de segundos contactos 28, presentando entre sí éstos últimos una separación mayor que los primeros.

Básicamente, los contactos 26, 28 o bien sus capas metálicas se forman por medio de una evaporación superficial. La evaporación superficial con metales se lleva a cabo, en este caso, en general, de manera selectiva en primer lugar por un lado de los realces y a continuación por el otro lado de los realces y, concretamente, bajo un ángulo agudo con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor, cuyo valor puede estar comprendido entre 1º y 30º. De este modo, los contactos 26, 28 o bien sus metalizaciones pueden cubrir por tramos o por completo los flancos longitudinales.

Tal como se ha indicado, puede modificarse la forma de los realces dentro de amplios límites, debiéndose citar, de manera preferente, los flancos longitudinales perpendiculares, inclinados o redondeados.

En la figura 6 se ha representado una primera forma de realización, preferente, de una disposición de contactos dispuesta sobre el realce 56, situado en el lado posterior, de una célula solar, que presenta, de conformidad con la invención, un primer contacto 58 para la captación y para el drenaje de portadores de carga minoritarios así como un contacto 60 para la captación y para el drenaje de portadores de carga mayoritarios.

Los primeros contactos y los segundos contactos 58, 60 se extienden a lo largo de los primeros flancos longitudinales y de los segundos flancos longitudinales 62, 64 de los realces, que, por su parte, están configurados en forma de líneas o de tiras y que discurren paralelamente entre sí.

De igual modo, puede verse en la figura 6 que se extiende a lo largo del lado posterior 14 el cuerpo semiconductor 16 una capa 66 en forma de una capa de pasivación, que en caso dado puede cubrir incluso los primeros contactos y los segundos contactos 58, 60. De manera alternativa, la capa de pasivación 66 puede estar escotada en esta zona. En el caso de la primera alternativa se configurarán, en primer lugar, los primeros contactos y los segundos contactos 58, 60 sobre los flancos longitudinales 62, 64 y, a continuación, se depositará el material de pasivación a temperaturas a las que no se modifiquen de manera perjudicial las propiedades de contacto entre los primeros contactos y los segundos contactos 58, 60 y los primeros flancos longitudinales y los segundos flancos longitudinales 62, 64.

Cuando la capa de pasivación 66 deba configurarse a temperaturas elevadas, deberán configurarse en la misma -como se ha indicado a continuación- aberturas para la aplicación ulterior de los primeros contactos y de los segundos contactos 58, 60.

Puesto que los portadores de carga (portadores de carga minoritarios o bien portadores de carga mayoritarios, electrones o bien agujeros) deben difundirse preponderantemente de manera directa hacia los contactos 58, 60, debería generarse en la zona del segundo contacto 60, captador de los portadores de carga mayoritarios, una capa 68 repelente de los portadores de carga minoritarios y, de este modo, un denominado campo superficial posterior local -"back surface field"- (BSF). En el caso del substrato de semiconductor p-dopado, la capa 68 está constituida, de manera preferente, por una capa p^{+}. Ésta puede configurarse, por ejemplo, mediante la conocida aleación de Al (Al-BSF) o mediante difusión o mediante implantación iónica.

En el ejemplo de realización se ha configurado el primer contacto 58 como contacto MIS con una capa 70 de aislador con efecto túnel muy delgada, que puede estar reemplazada por ejemplo por un contacto metálico n^{+} (incluso en combinación con una capa de aislador con efecto túnel \rightarrow MI n^{+}p) preparada mediante difusión de fósforo o mediante implantación iónica.

La obtención de la disposición correspondiente de los contactos puede llevarse a cabo de la manera siguiente:

Tras la pasivación del lado anterior de la célula solar, por medio de una capa preparada a una temperatura de depósito óptima, se aplican los segundos contactos o los contactos óhmicos 60 sobre los segundos flancos longitudinales laterales 64 de los realces 56, preferentemente mediante evaporación superficial oblicua de aluminio en vacío y, a continuación, se elimina el metal depositado sobre los segmentos 72 en forma de meseta de los realces 56 bien por mordentado o bien con ayuda de otros métodos (por ejemplo mediante un pulido químico mecánico). Mediante un recocido subsiguiente en oxígeno aproximadamente entre 400ºC y 500ºC se forman tanto los contactos óhmicos 60 como también se genera la capa 70 del aislador con efecto túnel o de óxido con efecto túnel para los contactos MIS o primeros contactos 58.

Para aumentar la diferencia del trabajo de salida entre el substrato de semiconductor (por ejemplo p-Si) y el metal (por ejemplo Al) de los contactos MIS 58 puede depositarse inmediatamente antes de la aplicación del metal, una substancia que contenga, de manera preferente, metales alcalinos (por ejemplo CsCl) sobre la capa de óxido con efecto túnel preferentemente también mediante evaporación superficial oblicua en vacío. A continuación se lleva a cabo la evaporación superficial oblicua del metal (de manera preferente aluminio) para los contactos MIS o para los segundos contactos 58 (de manera preferente aluminio) y la eliminación por mordentado del metal en exceso sobre los segmentos 72, de los realces 56, en forma de meseta, que discurren entre los flancos longitudinales 62, 64. Finalmente se cubre todo el lado posterior 14 con la capa de pasivación 66, de manera preferente con plasma de nitruro de silicio. Debería evitarse la formación de una capa de inversión en p-Si -para evitar, entre otras cosas, cortocircuitos-. Esto puede conseguirse mediante la aplicación o bien mediante la formación sobre el substrato de semiconductor, de manera preferente, de una capa doble o múltiples de pasivación, discurriendo por el lado del substrato una capa a-Si:H en caso dado con un espesor de únicamente algunas capas atómicas y, a continuación, al menos otra capa tal como SiN, plasma de SiN o SiO_{2}. Evidentemente podría ser suficiente como pasivación incluso sólo una capa de a-Si:H. Además puede aplicarse sobre la totalidad del lado posterior 14, como lo que se denomina azogado por el lado posterior, un metal reflectante, por ejemplo Ag o Al para reconducir hasta el semiconductor la luz no absorbida por el mismo, para aumentar la corriente.

De conformidad con la invención, puede generarse tanto la capa 68 (zona p^{+}), que genera el campo eléctrico local del contacto 60 de los portadores de carga mayoritarios, así como también un contacto p-n de los portadores de carga minoritarios (zona n^{+}) en lugar del contacto MIS 58 citado en la figura 6, por el método de la implantación iónica inclinada. En este caso se aprovecha, como en el caso de la evaporación superficial oblicua del metal en vacío para los contactos 58, 60, el autoensombrecimiento provocado por los realces para implantar bajo un ángulo muy agudo con respecto a la superficie del semiconductor (= del plano formado por el substrato de semiconductor 16, que discurre paralelamente con respecto a la superficie frontal 12 de la célula solar) por ejemplo iones de boro o iones de fósforo en ausencia de enmascaramiento y de ajuste, por tramos o en toda la zona de los flancos. De manera preferente el ángulo se encuentra en el intervalo comprendido entre 1º y 30º.

A continuación puede llevarse a cabo, según un proceso térmico de curación, la aplicación local del metal, de manera preferente mediante evaporación superficial oblicua en vacío, de igual modo en ausencia de ajuste y de enmascaramiento.

Se aumenta drásticamente la economía de la implantación iónica tradicional por medio de una disposición de substratos semiconductores, muy gruesa, prácticamente paralela en una instalación para la implantación (véase el método de evaporación superficial oblicua) (R. Hezel and A. Metz, Renewable Energy 14, p. 83-88 (1998)).

En la figura 7 puede verse un detalle de otra forma de realización de una célula solar 10, que debe ser señalada, en la cual se extienden primeros contactos y segundos contactos 80, 82 sobre primeros flancos longitudinales y sobre segundos flancos longitudinales 74, 76 de realces 78 situados en el lado posterior de un cuerpo 16 de substrato de semiconductor, cuyos contactos se extienden en parte sobre el material del substrato de semiconductor 16 y en parte sobre una primera capa de pasivación 96, que discurre por el lado posterior sobre el substrato de semiconductor 16.

De acuerdo con la enseñanza de conformidad con la invención, los primeros contactos y los segundos contactos 80, 82 discurren sobre los primeros flancos longitudinales y sobre los segundos flanco longitudinales 74, 76, contrapuestos, de los realces 78 y están distanciados entre sí en la zona de su segmento externo 86 en forma de meseta. El segmento externo 86 en forma de meseta o zona corresponde a los segmentos externos de los realces 18 o bien 56, que se han dotado en las figuras 1 y 6 con el número de referencia 24. Además los primeros contactos y los segundos contactos 80, 82 discurren a una cierta distancia con respecto al fondo del surco, en el ejemplo de realización a una distancia considerable con respecto al borde del fondo del surco.

De acuerdo con la figura 6 se eligió para el primer contacto 80 captador de los portadores de carga minoritarios, una disposición de metal-aislador-semiconductor (MIS) con un óxido con efecto túnel delgado preferentemente en forma de una capa 88 que contiene metales alcalinos entre la capa metálica 90 situada en el exterior y el substrato de semiconductor.

Por debajo del contacto MIS 80, formado de este modo, y sobre la superficie restante 92 situada en el lado posterior del substrato de semiconductor 16 se extiende una capa para el drenaje de los portadores de carga minoritarios 94, que se puede denominar también capa de emisor.

En el caso del semiconductor, conductor de tipo p, como substrato de semiconductor 16, puede estar constituida la capa de emisor 94 por una capa de inversión conductora de tipo n, que está formada por cargas positivas en la capa de pasivación 96 o por una capa n^{+} por difusión o con implantación iónica. La capa de pasivación 96 discurre en este caso a lo largo de la superficie 92 del substrato de semiconductor 16 y está parcialmente interrumpida en la zona de los primeros contactos y de los segundos contactos 80, 82.

La capa de emisor 94 debería estar separada desde el punto de vista del potencial, con respecto al segundo contacto 82. De manera preferente la capa de emisor 94 termina a una cierta distancia del segundo contacto 82 para evitar que se recombinen sobre el segundo contacto los portadores de carga minoritarios y, de este modo, se produzca un cortocircuito entre el primer contacto y el segundo contacto 80, 82.

Para la separación de los primeros contactos y de los segundos contactos 80, 82 -o bien contactos de emisor y contactos de base- es básicamente ventajoso permitir que la capa de emisor 94 o que la capa conductora de tipo n termine en la proximidad inmediata del segundo contacto 82 por debajo de la capa de pasivación 96 y/o aplicar una capa de bloqueo entre la capa conductora de tipo n 94 y el segundo contacto 82.

De manera alternativa, puede formarse un campo de superficie posterior local -back surface field- (BSF) 98, como se ha explicado en relación con la figura 6, a lo largo del lado del substrato del segundo contacto 82 y lateralmente en ambos lados a través de la zona del substrato de semiconductor 16, cubierta por el metal del segundo contacto. De este modo se forma una barrera de potencial entre la capa conductora de tipo n o capa de emisor 94 y la capa BSF 98 conductora de tipo p, que impide ampliamente un drenaje de los portadores de carga minoritarios o electrones hacia el contacto de los portadores de carga mayoritarios 82.

En el caso de una capa de inversión como capa de emisor 94 es igualmente ventajosa una capa BSF 98 local, incluso cuando se presente una barrera de potencial sobre el segundo contacto 82 sin la formación de la capa BSF 98, que impide ampliamente el drenaje de los portadores de carga minoritarios (electrones) en el contacto de los portadores de carga mayoritarios 82 (R. Hezel and K. Jaeger, J. Electrochem. Soc. 136, 518 (1989)).

La capa de emisor puede formarse, de manera preferente, mediante difusión de fósforo y el campo local del lado posterior puede formarse de manera preferente mediante aleaciones de aluminio y, concretamente, de manera conjunta en una sola etapa térmica del procedimiento. De este modo se produce una simplificación para la ingeniería del procedimiento.

Finalmente, se encuentra sobre todo el lado posterior 14 una segunda capa de pasivación 100, sobre la cual puede depositarse, de manera opcional, también una capa metálica como reflector de la luz (reflector de la superficie posterior -Back Surface Reflector-). Esta capa de pasivación 100 debe impedir, básicamente, la formación de una capa de inversión puesto que, en otro caso, existiría el peligro de que se formase un cortocircuito entre el primer contacto y el segundo contacto 80, 82 respectivos.

Debe indicarse, de una manera muy general, que la capa de pasivación debería asegurar de manera directa o de manera indirecta -por ejemplo mediante la formación de una capa de inversión- que se evitase un transporte de portadores de carga entre el primer contacto y el segundo contacto o que se evitase de una manera esencial.

En la forma de realización, representada en la figura 7, los portadores de carga, generados por medio de la luz, llegan a través una capa n^{+} altamente dopada, que se extiende prácticamente sobre todo el lado posterior 14 de la célula solar, o a través de una capa de inversión 94 conductora de tipo n, generada mediante cargas positivas en la capa de pasivación 96 en el semiconductor o bien en el substrato de semiconductor 16, hasta los primeros contactos 80. Como capa de pasivación 96, mediante la cual se genera al mismo tiempo en el semiconductor la capa de inversión 94, debe emplearse en el caso de los semiconductores p, de manera preferente, nitruro de silicio, depositado en el plasma y que contenga cargas positivas. La capa de inversión 94 -por ejemplo en silicio p- está influenciada en parte por las cargas positivas naturales que se presentan sobre la superficie límite entre el aislador-semiconductor, sin embargo puede mejorarse sensiblemente en cuanto a su conductibilidad todavía más mediante el aumento de la densidad de cargas positivas, de manera preferente mediante la incorporación de substancias que contengan metales alcalinos en el nitruro de silicio (capa de pasivación 96) a una distancia pequeña (entre 1 y 10 nm) de la superficie del semiconductor 92. Entre la capa de nitruro de silicio y el semiconductor puede disponerse también otra capa de aislador delgada (por ejemplo SiOx con un espesor comprendido entre 1 nm y 10 nm).

La disposición, precedentemente descrita, forma una célula solar captadora en toda la superficie por el lado posterior. En contra de lo que ocurre en el caso de la enseñanza, que se deduce de la figura 6, se separan los pares de portadores de carga (portadores de carga minoritarios y portadores de carga mayoritarios) por medio de la capa de inversión 94 o capa n^{+}, que se extiende prácticamente sobre todo el lado posterior 14, con zona de espacio-carga subsiguiente y, concretamente, mucho antes de que éstos lleguen hasta los contactos 80, 82. Los agujeros (portadores de carga mayoritarios) se difunden en las zonas en realce (realces 78) hasta los segundos contactos o contactos óhmicos 82, dispuestos lateralmente. Por el contrario, los electrones (portadores de carga minoritarios) son captador en su totalidad en la entrada de los realces 78 por la capa de emisor o bien por la capa de inversión o bien por la capa n^{+} 94 que discurre por ambos lados, en el caso en que la anchura de los realces 78 sea menor que el doble de la longitud de difusión de los electrones, de tal manera que los primeros no llegan hasta el contacto del portador de cargas mayoritario 82 y no pueden recombinarse en aquél punto. El contacto de portador de cargas mayoritario 82 está sometido por lo tanto, en contra de lo que ocurre en el caso de todas las células solares conocidas, prácticamente de manera exclusiva a los portadores de carga mayoritarios.

La disposición, de conformidad con la invención, de los contactos 80, 82 contrapuestos mudamente sobre realces y rodeados con una capa conductora 94 (n^{+}, capa de inversión, etc.) aseguran, por lo tanto, de una manera geométricamente sencilla, una separación altamente eficiente de los portadores de carga incluso en la zona de los contactos 80, 82.

Pueden aplicarse además -tal como se ha dibujado en las figuras 6 y 7 para la zona de contacto de los portadores de carga mayoritarios- regiones (n^{+}) localmente difundidas, aleadas o con implantación iónica para el contacto del portador de cargas minoritario 80.

Con referencia a la obtención de los contactos, se dispondrán los primeros contactos y los segundos contactos 80, 82, por tramos, sobre segmentos de los realces 78 cubiertos previamente con material de pasivación y liberados a continuación del mismo de manera directa o sobre una capa de aislador. Con esta finalidad se cubrirá, en primer lugar, toda la superficie 92 del substrato de semiconductor con una capa de pasivación 96 optimizada para una velocidad de recombinación superficial mínima y dotada, de manera preferente, con una substancia que contenga metales alcalinos preferentemente para aumentar las cargas positivas en la superficie límite. A continuación se desprende la capa de pasivación 96, preferentemente mediante pulido químico mecánico (CMP) y se desprende por tramos el material semiconductor en la zona superior de los flancos (bordes longitudinales 102 y 104 de los primeros flancos longitudinales y de los segundos flancos longitudinales 74, 76) y sobre la superficie del segmento externo 86 de los realces 78, en forma de meseta, pudiéndose producir la formación de cantos redondeados. Finalmente, se deposita metal, de manera preferente mediante la evaporación superficial oblicua en vacío, para la formación de los contactos óhmicos 82, respectivamente, sobre un lado de los realces 78 (segundo flanco longitudinal 76). A continuación se lleva a cabo un tratamiento térmico (recocido) entre 400ºC y 500ºC para la activación de los contactos óhmicos 82, formándose al mismo tiempo óxido con efecto túnel (capa 88), mediante la adición de oxígeno, sobre la superficie del semiconductor 92 liberada previamente de la capa de pasivación 96, sobre el lado contrapuesto (primer flanco longitudinal 74) de los realces 78. A continuación, se aplica sobre el óxido con efecto túnel una capa delgada de un material con un bajo trabajo de salida de los electrones, preferentemente metales alcalinos o sus compuestos, para aumentar la diferencia del trabajo de salida entre el metal (capa 90) y el semiconductor (substrato 16). El primer contacto 80, configurado en forma de contacto MIS se completa mediante una evaporación superficial oblicua de metal (capa 90) sobre la parte superior del primer flanco longitudinal 74, discurriendo la capa 90 en la zona inferior de los flancos longitudinales 74 también por tramos sobre la capa de pasivación 96. En la parte superior, es decir en la zona del lado de los cantos longitudinales puede extenderse el metal y, por lo tanto, el contacto MIS 80 también sobre el redondeado (canto longitudinal 102) por tramos hacia el segmento externo 86 de los realces 78, que une los flancos longitudinales 74, 76.

Tiene un significado decisivo una separación exacta de ambos contactos 80, 82 en el segmento 86 en forma de meseta de los realces 78 y, por lo tanto, la evitación de un cortocircuito de la célula solar. A continuación se recubrirá de nuevo todo el lado posterior con una capa de pasivación (capa 100) para cubrir las superficies del substrato de semiconductor liberado (segmento 86) sobre los realces 78 entre los primeros contactos y los segundos contactos 80, 82 y para impedir los cortocircuitos. En este caso debería evitarse la formación de una capa de inversión en el semiconductor. Además es posible la aplicación de un azogado por el lado posterior.

Tiene un significado especial el hecho de que puede eliminarse de manera sencilla el metal depositado durante la evaporación superficial oblicua también sobre el segmento 86 en forma de meseta de los realces 78, que unen los primeros contactos y los segundos contactos 80, 82 y, por lo tanto, que cortocircuita a la célula. Una característica esencial de la evaporación superficial oblicua consiste precisamente en que el metal que se deposita sobre la superficie bajo un ángulo agudo es, por un lado, sensiblemente más delgado que el metal depositado sobre los flancos longitudinales 74, 76 para los contactos 80, 82, por otro lado el metal crece de una manera muy esponjosa debido a su estructura en forma de nervaduras de tal manera que éste puede eliminarse ya por medio de un proceso de mordentado corto. De este modo únicamente se reduce de manera despreciable el espesor del metal (dedo metálico) sobre los flancos longitudinales 74, 76.

\newpage

De manera alternativa, puede eliminarse el metal, depositado durante la evaporación superficial oblicua sobre los segmentos 86 de los realces 78, por vía mecánica o por mediante un pulido químico-mecánico (CMP). Con este método selectivo se elimina también la capa n^{+}, que se forman, por ejemplo, durante la difusión sobre los segmentos 86 en forma de meseta de los realces 78, que conectan los dos contactos 80, 82. De este modo, se garantiza una separación una separación muy buena entre los contactos de emisor y los contactos de base, es decir entre los primeros contactos y los segundos contactos 80, 82. Mediante la eliminación de la capa conductora se asegura la exclusión de un cortocircuito entre el primero contacto y el segundo contacto.

Una proposición propia de la invención consiste en las medidas para la eliminación de la capa de pasivación 96 y de la menor cantidad posible del material semiconductor, por tramos, de los flancos longitudinales 74, 76 de los realces 78, con ayuda del pulido químico-mecánico (CMP) para poder aplicar en aquellos puntos al menos sobre un lado, sin embargo dentro de los posible sobre ambos lados de los realces 78 los contactos metálicos 80, 82 preferentemente mediante evaporación superficial oblicua en vacío. Esta eliminación local en la parte superior de la zona de los flancos se lleva a cabo, de conformidad con la invención, porque los substratos semiconductores 16, dotados con los surcos que delimitan los realces 78, no rotan sobre el plato de pulir, como es usual en el caso del CMP y como se realizaba también por ejemplo en la publicación DE 41 43 083 A1 para la eliminación de la capa de pasivación únicamente del lado superior de los realces, sino que se fijan en una posición determinada. De igual modo, se lleva a cabo el posicionamiento, según la enseñanza de conformidad con la invención, de tal manera, que los surcos se sitúan prácticamente de manera paralela, es decir bajo un ángulo \gamma relativamente pequeño, con respecto al sentido de movimiento del elemento de pulido tal como un paño para el pulido giratorio, con lo cual se posibilita una penetración sin impedimentos del agente de pulido hasta los flancos. Se verifica un pulido denominado oblicuo. De este modo, sobre los respectivos flancos longitudinales de los realces actúa una fuerza de pulido relativamente elevada de tal manera, que la velocidad lateral de desprendimiento de la capa de pasivación 96 y del material semiconductor y, por lo tanto, la abertura de contacto se optimice en relación con la velocidad de descarga sobre la superficie (segmento 86) de los realces 78. Sería especialmente recomendable un ángulo en el intervalo comprendido entre 1º y 30º entre el sentido de pulido y los surcos o bien los realces 78. Pueden emplearse tanto un sentido de pulido con elemento giratorio tal como disco así como también una disposición de pulido lineal, es decir con movimiento de vaivén en translación o movimiento lineal. En todos los casos se trata de conseguir un redondeado de los cantos longitudinales 102, 104 de los realces 78.

De conformidad con la invención, puede evitarse también la eliminación local de la capa de pasivación en la zona de contacto si se aplica, como paso previo al depósito de la capa de pasivación en la futura zona de contacto, en la parte superior de los flancos y -cuando no pueda evitarse- también sobre los realces, una capa protectora, por ejemplo mediante impresión por medio de rodillo o mediante procedimientos de inmersión o mediante evaporación superficial oblicua o similares. De este modo, la capa de pasivación, situada sobre el semiconductor, no se desprende en esta zona, eliminándose la capa protectora junto con la capa de pasivación, situada por encima de la misma, y el metal de contacto se aplica de manera preferente mediante evaporación superficial oblicua en vacío.

Por la figura 8 pueden verse otras características de la enseñanza de conformidad con la invención, que gozan de protección por sí mismas en tanto en cuanto se refieran a la zona de contacto del lado posterior. De este modo, se ha representado en la figura 8 un detalle de una célula solar en la zona de un realce 104, que parte del lado posterior de una célula solar. En este caso, la célula solar presenta -como en el caso de los dos ejemplos de realización de las figuras 1 a 7- una pluralidad de realces 104 en forma de tiras o bien en forma de nervaduras, que discurren paralelamente entre sí, que, por lo tanto, están limitadas por surcos, que han sido explicados en relación con las figuras 1 a 5. Esto es válido, de manera especial, también con relación a la configuración o bien a la represión específica de una textura. En este caso, los surcos presentan, de manera preferente, fondos de surco que discurren paralelamente con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor, que están cubiertos por los contactos eléctricamente
conductores.

En la disposición de los contactos, según la figura 8, se han previsto, de igual modo, primeros contactos y segundos contactos 106, 108, que discurren sobre primeros flancos longitudinales y sobre segundos flancos longitudinales 110, 112 del substrato de semiconductor 16 de la célula solar. En este caso, los contactos 106, 108 parten del mismo realce 104 y están distanciados entre sí en la zona de sus superficies libres 114, que discurren en forma de meseta, es decir en el segmento externo del realce 104.

A diferencia de lo que ocurre en el ejemplo de realización de la figura 7, no se extiende una capa de pasivación 114 por debajo del segundo contacto o del contacto del portador de cargas mayoritario o bien contacto de base 108. Por el contrario, el segundo contacto 108 está dispuesto directamente sobre el substrato de semiconductor 16 y, concretamente, sobre su segundo flanco longitudinal 112. Por el contrario, está dispuesto el primero contacto o contacto del portador de cargas minoritario 106 en la zona 116, próxima a la base, del realce 104, sobre la capa de pasivación 114 mientras que, por el contrario, se ha dispuesto la zona 118 remanente, del lado del borde longitudinal, directamente sobre el substrato de semiconductor o bien sobre una capa de aislador 120, como se ha explicado por medio de la figura 4.

Con objeto de que el primero contacto 106 discurra sólo por tramos a lo largo de la capa de pasivación 114, se eliminará por tramos la capa de pasivación 114 que discurre, en primer lugar, sobre el flanco longitudinal derecho 110 representado en la figura. A continuación se formará el primer contacto 106, que discurre, tal como se ha indicado, en parte sobre el material semiconductor, en parte sobre la capa de pasivación 114. En este caso, cuando se trata de un contacto MIS, se configurará como primer contacto 106 sobre el semiconductor la capa 120 por ejemplo en forma de una capa de óxido con efecto túnel.

De acuerdo con la característica del ejemplo de realización de la figura 7, que es especialmente caracterizante, se extiende a lo largo de la superficie del substrato de semiconductor 122, además, una capa de emisor 102 como una capa de inversión conductora de tipo n o una capa n^{+} generada de manera preferente mediante difusión o mediante implantación de iones. De igual modo, puede aplicarse una capa BSF 124 local por debajo del segundo contacto 108. Finalmente puede cubrirse la totalidad de los lados posteriores 14 de la célula solar con una segunda capa de pasivación 126, que se extienda, por lo tanto, también sobre los primeros contactos y sobre los segundos contactos 106, 108.

La disposición de los contactos correspondiente de conformidad con la invención se prepara de la manera siguiente:

Tras la formación de los realces 104 sobre el substrato de semiconductor 16 se aplica, en primer lugar, el segundo contacto 108 sobre el segundo flanco longitudinal 112 de los resaltes 104, especialmente mediante evaporación superficial oblicua en vacío. Mediante una aleación de Al o, previamente, mediante una implantación de boro puede configurarse, a elección, una capa BSF 128, cuya extensión superficial se elige de tal manera que los bordes longitudinales del segundo contacto 108 se extiendan sobre la capa BSF 128. A continuación se deposita sobre todo el lado posterior la capa de pasivación 114 preferentemente en forma de nitruro de silicio, generándose, de manera preferente, como paso previo sobre la superficie del semiconductor una delgada capa de aislador con un espesor comprendido 1 nm y 10 nm, que se cubre con una substancia generadora de cargas positivas, preferentemente con un metal alcalino o con un compuesto del mismo. De este modo se forma la deseada capa de emisor (por ejemplo capa de inversión conductora de tipo n o capa n^{+}) que se extiende a lo largo de toda la superficie de semiconductor, a lo largo de la cual llegan los portadores de carga minoritarios (electrones) hasta los primeros contactos 106. Para la aplicación de los contactos de los portadores de carga minoritarios 106 se elimina por tramos la capa de pasivación 114, de manera preferente mediante pulido oblicuo. A continuación se verifica un tratamiento térmico con adición de oxígeno entre 400ºC y 500ºC, mediante el cual, por un lado, se activan los segundos contactos 108 o los contactos óhmicos y, por otro lado, crecen las capas de óxido de efecto túnel 120, que son necesarias para el primer contacto 106 que se ha configurado en el ejemplo de realización como contacto MIS. A continuación se aplica, preferentemente también mediante evaporación superficial oblicua el metal necesario para los primeros contactos 106 sobre las zonas desnudadas de los primeros flancos longitudinales 110, en parte sobre la capa de pasivación 114. Finalmente se cubre todo el lado posterior con la segunda capa de pasivación 126, con lo cual se pasiva incluso la zona no recubierta del segmento 115 en forma de meseta o del segmento externo del realce 104, con lo cual se garantiza de nuevo la separación eléctrica deseada entre los primeros contactos y los segundos contactos 106, 108. Como materiales para la pasivación entran en consideración, de una manera completamente general, el óxido de silicio, el nitruro de silicio, el óxido de aluminio, el Si: H amorfo, etc. De manera preferente se elegirá, para evitar la formación de una capa de inversión en la zona 115, en forma de meseta, del substrato de semiconductor p, un sistema de capa múltiple constituido, por ejemplo, por capa a-Si:H, que
discurre por el lado del substrato, y capa tal como plasma de SiN, de SiN o de SiO_{2}, que discurre sobre la anterior.

Es ventajoso, para evitar un cortocircuito, que la capa de emisor (capa de inversión o capa n^{+}) 122, en tanto en cuanto falte en la zona del segundo contacto 108 la capa 124 generadora de un campo local por el lado posterior, no se extienda directamente hasta el segundo contacto 108. Esto es especialmente significativo cuando esté presente una capa n^{+} como capa de emisor 122.

Con relación al primer contacto 106, es decir captador de los portadores de carga minoritarios, se ha previsto que o bien se propague la capa de emisor 120 por debajo del contacto 106 o que se aplique por debajo del contacto 106 una zona n^{+} por ejemplo difundida por fósforo o implantada.

Así pues, puede ser limítrofe con una capa de inversión como capa de emisor en la zona de no contacto, tanto una capa de inversión como también una capa local n^{+} sobre el primer contacto 106 (contacto n^{+}p). Evidentemente es posible también una capa n^{+} continua, que debería ser cubierta en el primer contacto por medio de la capa de óxido con efecto túnel 120 (MI n^{+}p).

Con respecto a las figuras 6 a 8 debe llevarse a cabo lo siguiente, de manera complementaria. En las figuras 7 y 8 puede estar presente la capa de emisor 94, 122 también en la zona en forma de meseta 86, 115. La capa de emisor 94, 122 tiene que estar alejada del contacto 82, 108 para evitar un cortocircuito o para bloquear un campo por el lado posterior 98.

En la figura 6 puede extenderse -igual que en la figuras 7 y 8- también a través de todo el lado posterior 14, con inclusión de la zona en forma de meseta 72 -con excepción de la zona del campo del lado posterior 68 del contacto 60- una capa n^{+} altamente dopada o una capa de inversión conductora de tipo n, con lo cual se lleva a cabo una captación de los portadores de carga en toda la zona del lado posterior.

Puede verse por la figura 9 un ejemplo de realización de un realce 130 sobre el lado posterior de un substrato de semiconductor, en el cual no se encuentra por debajo de un segundo conductor 132 captador de los portadores de carga mayoritarios una zona BSF local. Sin embargo, con el fin de evitar un drenaje de los portadores minoritarios a partir de una capa de emisor, que se extiende a lo largo de la superficie del substrato de semiconductor, tal como una capa de inversión 134 en el segundo contacto 132, puede generarse una capa de captación 136 entre el segundo contacto 132 y la capa de emisor 134, que forme una barrera de potencial a modo de taponador de canales -"Channelstopper"-.

En tanto en cuanto encuentre aplicación el aluminio a título de metal para el segundo contacto 132, podrá formarse la barrera de potencial mediante la oxidación del aluminio para dar óxido de aluminio, que contiene cargas negativas en su límite con el substrato de semiconductor tal como el silicio, que conduce a la formación de capas de captación 136 en el substrato de semiconductor. De manera alternativa, puede depositarse sobre el segundo contacto 132 también una capa cargada con carga negativa tal como, por ejemplo el óxido de aluminio (R. Hezel and K. Jaeger, J. Electrochem. Soc. 136, 518 (1989)).

Puede conseguirse una interrupción de la capa n^{+}, especialmente de la capa de inversión 94, 122, 134 en las figuras 7 a 9, por delante del segundo contacto 82, 108, 132, de conformidad con la invención, mediante el tratamiento oblicuo de la disposición con irradiación rica en energía, por ejemplo luz UV dura o similar, a través de la zona metálica. En este caso, se aprovecha de nuevo el efecto de autoensombrecimiento de los realces. El ángulo de irradiación debe ser en este caso algo mayor que el ángulo de evaporación superficial elegido en el caso de la evaporación superficial oblicua del metal de contacto.

Según otra propuesta de la invención, el lado posterior de una célula solar, especialmente los flancos longitudinales 138 de los realces sobre los cuales están configuradas las disposiciones de contacto de conformidad con la invención puede presentar realces 142 en forma de pirámide mediante tratamiento con un mordentado de texturación de acción anisótropa, que, por su parte, estén cubiertos con una capa de pasivación 144. Mediante el pulido químico-mecánico (CMP) citado a modo de ejemplo previamente, pueden tratarse a continuación los flancos longitudinales 138 sobre sus superficies con la consecuencia de que los resaltes 142 en forma de pirámide son desprendidos en sus vértices de tal manera que se producen zonas 146 aplanadas, que presentan esencialmente una geometría cúbica en el caso de los resaltes 142 en forma de pirámide. En estas superficies 146 se libera un substrato de semiconductor de tal manera que como consecuencia se interrumpe la capa de pasivación 144. A continuación se forman los primeros contactos y los segundos contactos.

Tal como puede verse por la representación de principio de conformidad con la figura 10, los resaltes 142 serán erosionados prácticamente por completo. Sin embargo quedan remanentes surcos entre los resaltes 142 erosionados, que están cubiertos por la capa de pasivación 144. Con ayuda de estas medidas es posible obtener una alineación adyacente de los contactos puntuales, que forman los primeros contactos y los segundos contactos deseados, en lugar de un contacto en forma de línea continua, con lo cual se consigue, por un lado, una superficie de contacto menor y, por otro lado, una reducción del efecto negativo debido al denominado "Crowding-Effect", en tanto en cuanto el primer contacto captador de los portadores de carga minoritarios esté constituido por un contacto MIS. Esto significa que el perímetro de los contactos MIS será mayor en relación a su superficie total, con lo cual pueden fluir los portadores de carga minoritarios en los contactos sin un aumento esencial de la resistencia.

Tal como se ha explicado precedentemente puede configurarse, de manera ventajosa, la estructura del lado posterior de tal manera que únicamente se lleve a cabo la texturación, es decir la generación de, especialmente, pirámides únicamente en la zona de contacto sobre los flancos longitudinales, mientras que en la zona de los surcos se presenta una superficie de semiconductor lisa. De este modo, se evita la ampliación de la superficie producida por la textura y el aumento, relacionado con lo anterior, de la recombinación de los portadores de carga. Una estructura de este tipo puede llevarse a cabo, como puede verse por medio de la figura 2, de tal manera, que los flancos longitudinales estén configurados, al menos por tramos, de manera vertical o casi vertical con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor y que los surcos, que discurren entre los flancos, se propaguen bajo un ángulo deseado con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor, de tal manera, que se evite una texturación debido a la orientación del cristal que se desvía de la dirección (100).

Con relación a las disposiciones de los contactos configuradas de conformidad con la invención debe señalarse, en general, lo siguiente:

En contra de lo que ocurre en las disposiciones conocidas hasta ahora, los segundos contactos pueden tener entre sí distancias tan pequeñas como se quiera, puesto que no puede producirse una mayor recombinación de estos contactos como consecuencia del apantallado. La separación máxima de los segundos contactos captadores de los portadores de carga mayoritarios o de los contactos óhmicos está dada por la resistencia del cuerpo de base del semiconductor, en tanto en cuanto los portadores de carga mayoritarios (agujeros) que proceden de la parte anterior, tienen que recorrer caminos demasiados anchos de manera inclinada con respecto a los contactos. En la mayoría de los casos esto no se produce en la disposición, de conformidad con la invención, puesto que la separación de los segundos contactos está prefijada por medio de los primeros contactos captadores de los portadores minoritarios y ésta tiene que ser, debido a la conductibilidad limitada de la capa de emisor (capa de inversión o bien capa n^{+}) esencialmente menor que la que existe normalmente entre los contactos óhmicos. Las separaciones de los primeros contactos entre sí y, por lo tanto, también entre los segundos contactos entre sí se encuentran comprendidas entre 50 \mum y 3 mm.

La anchura B de los realces y, por lo tanto, las separaciones entre los primeros contactos y los segundos contactos entre sí pueden estar comprendidas entre 5 \mum y un valor por encima de los 2 mm según la longitud de difusión de los portadores de carga minoritarios, sin embargo, en tanto en cuanto discurra a lo largo de la superficie de semiconductor una capa n^{+} o una capa de inversión, debería ser menor que el doble de la longitud de difusión de los portadores de carga minoritarios. La anchura de los dedos de contacto debería encontrarse, de manera preferente, en el intervalo comprendido entre 1 \mum y 100 \mum. Por regla general, el contacto cubrirá únicamente una parte de los flancos de los realces, que estará comprendida entre 20 \mum y 150 \mum en su altura H correspondiente.

El espesor D del substrato de semiconductor en la zona de los surcos (sin realces) debería ser esencialmente menor que la longitud de difusión de los portadores de carga minoritarios -por regla general comprendido entre 30 \mum y 300 \mum-. El espesor correspondiente del substrato de semiconductor puede ajustarse mediante la profundidad de los surcos y, por lo tanto, puede ajustarse al material en el proceso de las células solares.

La configuración del lado posterior, de conformidad con la invención, es adecuada también para el aprovechamiento de la luz incidente por el lado posterior puesto que es muy pequeño el ensombrecimiento debido a los contactos como consecuencia de su disposición en los flancos inclinados y los portadores de carga son generados en una posición muy próxima con respecto a los contactos. Cuando se presente un material semiconductor con longitudes de difusión muy pequeñas tal como por ejemplo el silicio policristalino, podrá aplicarse, además, sobre el lado anterior de la célula solar un sistema de contacto para la captación de los portadores de carga minoritarios, que se conecta con los correspondientes contactos situados en el lado posterior de tal manera, que se verifique una captación por ambos lados de los portadores de carga minoritarios. Con esta finalidad pueden dotarse el lado anterior y el lado posterior con una estructura de surcos, discurriendo, de manera ventajosa, los surcos situados en el lado anterior y, por lo tanto, los realces, que se extienden entre los mismos, perpendicularmente con respecto a los surcos y a los realces sobre el lado posterior y estando previstos los primeros únicamente, de manera respectiva, sobre un flanco de los surcos con contactos captadores de los portadores minoritarios.

El lado anterior debería tener, especialmente en el caso en que las disposiciones captadoras estuviesen situadas exclusivamente en el lado posterior, una velocidad de recombinación superficial muy baja. De manera preferente, esto se asegura mediante la disposición de una capa de pasivación que, en caso dado, sirva al mismo tiempo como capa antirreflectante. Con esta finalidad, es adecuado el denominado nitruro de silicio por plasma preparado en el plasma con ayuda de un depósito de vapor químico (CVD), por ejemplo mediante reacción de SiH_{4} y de NH_{3}, en el cual se saturan los estados superficiales del semiconductor con hidrógeno. De igual modo entran en consideración CVD-SiO_{2} y Al_{2}O_{3}.

Para la pasivación de la superficie de semiconductor sobre el lado anterior y sobre el lado posterior es adecuado también el silicio amorfo (a-Si:H) preparado en plasma y que contiene hidrógeno. Éste puede estar n-dopado o p-dopado o puede carecer de dopaje. Debería aplicarse una capa múltiple como sistema de pasivación para evitar una capa de inversión en el material semiconductor. En este caso debería discurrir por el lado del substrato una capa de Si amorfa y sobre ésta, por ejemplo, una capa de SiN, una capa de plasma-SiN o una capa de SiO_{2}.

La sucesión de una capa de a-Si:H muy delgada, autoconductora, sobre silicio cristalino, recubierto con una capa a-Si:H p-dopada o n-dopada tiene un efecto pasivamente muy bueno. Mediante una capa TCO, situada por encima, pueden conducirse los portadores de carga hasta los contactos (dedos de contacto). El SiO_{2}, generado mediante la reacción térmica de oxígeno y de silicio puede servir también como capa de pasivación muy buena, sin embargo requiere temperaturas muy elevadas próximas a los 1.000ºC (en el caso del SiN son suficientes 400ºC - 600ºC). La reflexión óptica muy baja, necesaria, se consigue mediante una optimación de la capa de pasivación como capa antirreflectante así como mediante una textura adecuada (pirámides y similares) de la superficie. De manera ventajosa puede generarse también sobre el lado anterior una denominada unión flotante -floating junction- (capa n^{+} o capa p^{+}) y cubrirse con una capa antirreflectante o bien con una capa de pasivación.

En las células solares, de conformidad con la invención, yace sobre una cara un sistema de contactos de emisor y de contactos de base (dedos) que se interpenetran, preferentemente lineales. En lo que se refiere a la aplicación de una o varias nervaduras captadoras tanto para el establecimiento del contacto local de todos los contactos de los portadores de carga minoritarios (emisor) así como también de los contactos de los portadores de carga mayoritarios (base) debe indicarse que se aplica, tras la eliminación eventual previa, por tramos, de la capa de pasivación de los primeros contactos y de los segundos contactos (dedos de contacto), la nervadura captadoras correspondiente (Busbar) perpendicularmente con respecto a los dedos metálicos sobre los surcos y los realces que discurre en forma de una estrecha banda metálica. La conexión conductora de la nervadura captadoras (banda metálica) con los dedos de contacto se lleva a cabo, de conformidad con la invención, por medio de un pegamento conductor aplicado previamente sobre la célula solar o sobre las bandas metálicas bien de manera continua o en forma de puntos, que se endurece a temperaturas relativamente bajas (aproximadamente de hasta 400ºC como máximo) (Conductive Adhesive Joining Technology). Las bandas metálicas sirven tanto como nervaduras captadoras (Busbar) así como también para la conexión entre sí de las células individuales. Sin embargo, la conexión de la nervadura captadora con los dedos de contacto puede llevarse a cabo también por medio de un proceso de estañado.

En el caso de la estructura situada en el lado posterior, de conformidad con la invención, en la cual discurran los pares de nervaduras captadoras de polaridad diferente sobre un lado de la célula solar, pueden emplearse, para simplificar el establecimiento del contacto y la unión de las células, láminas o placas flexibles sobre las cuales está estampada la estructura para el cableado en forma de las bandas metálicas conductoras, que constituyen las correspondientes nervaduras captadoras y de unión. Las células solares se fijan, tras la aplicación local del pegamento conductor sobre las células solares o sobre las bandas conductoras impresas, sobre estas placas o láminas conductoras. El pegamento está constituido, en la mayoría de los casos, por partículas metálicas que se encuentran en una matriz de tipo epoxi. Este procedimiento, de conformidad con la invención, significa una simplificación esencial del montaje de las células individuales para dar módulos y permite una automatización sin problemas de la fabricación de los módulos.

Con el fin de que la correspondiente nervadura captadora (banda metálica) que discurre perpendicularmente con respecto a los dedos de contacto, no cortocircuite los primeros contactos y los segundos contactos (dedos metálicos) a ambos lados de los realces, que se encuentran a un potencial diferente, es decir con el objeto de que respectivamente se contacte únicamente una estructura de rejilla, tiene que interrumpirse respectivamente la otra estructura de rejilla en el punto de la nervadura captadora. Esto se verifica, de conformidad con la invención, de manera preferente, mediante el ensombrecimiento específico, preferentemente por medio de un grueso alambre dispuesto por delante del substrato de semiconductor o por medio de tiritas metálicas y, concretamente, durante la evaporación superficial oblicua del metal para la formación de los primeros contactos y de los segundos contactos. Esto es especialmente ventajoso puesto que se lleva a cabo de manera dirigida la evaporación superficial metálica en vacío y, por lo tanto, se verifica una interrupción nítidamente limitada de los dedos metálicos.

Se produce una aplicación ventajosa de la disposición de los contactos dobles para el lado anterior en el caso de las células solares de capa delgada sobre substrato extraño (R. Lüdemann et al, Proc. 26th IDEE DVSC (1997) página 159). En este caso puede disponerse el material semiconductor directamente sobre el substrato conductor o no conductor bajo condiciones óptimas sin que tenga que tenerse en consideración la presencia de un metal en el lado posterior entre el semiconductor y el substrato. Con el fin de poder realizar la disposición de conformidad con la invención para células solares de capa delgada sobre el lado dirigido hacia la luz, se aplicará la estructura de surcos en el substrato, mostrada en las figuras y sobre ésta se formará la capa semiconductora en caso dado tras la aplicación de una capa intermedia. De este modo es posible también para las células solares de capa delgada aprovechar todas las ventajas de conformidad con la invención precedentemente descritas tales como, por ejemplo, la aplicación de ambos contactos mediante evaporación superficial oblicua en vacío, la separación sin problemas de las zonas del emisor y de la base, el empleo de aluminio como material de contacto, que es más económico, en el caso del silicio, un bajo ensombrecimiento debido a los contactos a pesar de la estructura de contacto doble, un establecimiento más sencillo del contacto de las células solares sobre un lado, cableado integrado, etc.

En el caso de una célula solar de capa delgada no se configurará la estructura (los realces) en el propio substrato de semiconductor, puesto que éste se aplica sobre un soporte correspondientemente estructurado. Sin embargo, con independencia de lo anterior pueden aplicarse y configurarse los primeros contactos y los segundos contactos sobre el substrato en la forma y manera precedentemente descritas debido a la estructura de los realces preestablecidos de tal manera, que son válidas las características descritas hasta ahora, de manera correspondiente, para la formación del contacto frontal de células solares de capa delgada sin que se requieran otras explicaciones.

Claims

1. Célula solar (10) que comprende un substrato de semiconductor (16) con primeros contactos y con segundos contactos (26, 28; 58, 60; 80, 82; 106, 108; 132) para la captación y el drenaje de portadores de carga minoritarios y portadores de carga mayoritarios que se generan en el substrato de semiconductor por medio de la energía de irradiación incidente, presentando al menos por tramos superficies situadas en el lado posterior del substrato de semiconductor realces (18, 50, 52, 54, 56, 78, 104, 130, 140) lineales o bien en forma de nervadura que discurren paralelamente, que delimitan primeros surcos con, respectivamente, primeros flancos longitudinales y segundos flancos longitudinales (20, 22, 62, 64, 74, 76, 110, 112), estando dispuestos los primeros contactos y los segundos contactos sobre la superficie del lado posterior del substrato de semiconductor a una cierta distancia mutua, verificándose una transición entre los primeros flancos longitudinales y los segundos flancos longitudinales (20, 22, 62, 64, 74, 76, 110, 112) de los realces (18, 50, 52, 54, 56, 78, 104, 130; 140) a través de un segmento externo (24, 72, 86, 114) que discurre paralelamente o aproximadamente de forma paralela con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor (16), limitando los realces sucesivos entre sí un surco con fondo del surco, caracterizada porque se extienden, al menos sobre algunos de los realces, los primeros contactos (26, 58, 80, 106) sobre los primeros flancos longitudinales (22, 62, 74, 110) de los realces y los segundos contactos (28, 60, 82, 108) se extienden sobre los segundos flancos longitudinales (20, 64, 76, 112) de los realces y porque los primeros contactos y los segundos contactos se encuentran a una distancia mutua tanto en el lado de los surcos así como también en el lado del segmento externo.

2. Célula solar según la reivindicación 1, caracterizada porque los realces (18, 50, 52, 54, 56, 78, 104, 130, 140) en presentan en sección una geometría en forma de U, de V o de diente de sierra y porque el fondo de los surcos discurre, al menos por segmentos, paralelamente o de forma aproximadamente paralela con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor (16) y porque el correspondiente primer contacto y respectivamente el segundo contacto (26, 58, 80, 106; 28 60, 82, 108) se extienden preferentemente hasta el borde longitudinal externo (102, 104) de los primeros flancos longitudinales y respectivamente de los segundos flancos longitudinales (20, 22, 62, 64, 74, 76, 110, 112) del realce así como hasta el fondo del surco o a una cierta distancia con respecto al mismo.

3. Célula solar según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el substrato de semiconductor (16) está altamente dopado por ejemplo mediante difusión, mediante implantación iónica o mediante aleación y/o está invertido y/o presenta una heterotransición al menos en su superficie que discurre por debajo del primer contacto y/o por debajo del segundo contacto (26, 28; 58, 60; 80, 82; 106, 108; 132).

4. Célula solar según, al menos, la reivindicación 1, caracterizada porque el primer contacto (58, 80, 106) captador de los portadores de carga minoritarios es un contacto de metal/semiconductor y/o es un contacto MIS (metal-aislador-semiconductor).

5. Célula solar según, al menos, la reivindicación 1, caracterizada porque el segundo contacto captador de los portadores de carga mayoritarios es un contacto metálico (28) aplicado directamente sobre el substrato de semiconductor (16) y/o es un contacto metálico (60, 82, 108) aplicado sobre el substrato de semiconductor altamente dopado.

6. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque se extiende a lo largo de la superficie del substrato de semiconductor (16), situada en el lado posterior, al menos una primera capa de pasivación (66, 96, 114).

7. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la superficie del substrato de semiconductor (16), situada en el lado posterior, presenta una capa para el drenaje de los portadores de carga minoritarios (capa de emisor) (94, 122), que conduce los portadores de carga minoritarios hasta los primeros contactos (58, 80, 106) que efectúan su captación, cuya capa de drenaje está separada, en cuanto al potencial, con respecto a los contactos (segundos) (60, 82, 108) que efectúan la captación de los portadores de carga mayoritarios.

8. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de emisor (94, 122) está configurada en la zona de la superficie del substrato de semiconductor y/o está superficialmente influenciada por las cargas de la primera capa de pasivación (96, 114) aplicada directamente sobre el substrato de semiconductor.

9. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el substrato de semiconductor (16) es un semiconductor p-dopado y la capa de emisor (94, 122) es una capa n altamente dopada (n^{+}) y/o es una capa de inversión conductora de tipo n o bien una heterotransición formada por las cargas positivas en la primera capa de pasivación (96, 114).

10. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque están dispuestos el primero contacto y/o el segundo contacto (80, 82) por tramos sobre segmentos de los primeros flancos longitudinales y respectivamente de los segundos flancos longitudinales (74, 76), cuyos segmentos han sido previamente cubiertos con material de pasivación y a continuación liberados del mismo, directamente sobre estos flancos o sobre una capa de aislador (88).

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11. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los primeros contactos y/o los segundos contactos (26, 28; 58, 60; 80, 82; 106, 108; 132) discurren en forma lineal en la dirección longitudinal de los primeros flancos longitudinales y respectivamente de los segundos flancos longitudinales (20, 22, 62, 64, 74, 76, 110, 112) y sobre los mismos.

12. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los primeros contactos y/o los segundos contactos (26, 28; 58, 60; 80, 82; 106, 108; 132) discurren, de manera preferente, en la mitad superior en el lado del borde longitudinal de los primeros flancos longitudinales y respectivamente de los segundos flancos longitudinales (20, 22, 62, 64, 74, 76, 110, 112).

13. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos los primeros flancos longitudinales o bien los segundos flancos longitudinales (138), que presentan el primer contacto y/o el segundo contacto, presentan una textura (144).

14. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la textura está formada por resaltes (144) en forma de pirámide.

15. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el realce (78, 104, 130, 140), que presenta los primeros flancos longitudinales y los segundos flancos longitudinales (74, 76, 110, 112) en forma lineal o bien en forma de tiras, presenta una anchura B en su base (55) en el lado del substrato de semiconductor, que es menor o igual que el doble de la longitud de difusión de los portadores de carga minoritarios en el substrato de semiconductor (16).

16. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los primeros contactos y los segundos contactos (80, 82; 106, 108; 132), que parten de un realce (78, 104, 130, 140) forman un primer plano con sus bordes longitudinales correspondientes situados en el lado de la base del realce y porque discurre un plano secante entre el primer plano y la base (55) del realce, por el lado de la capa semiconductora, cuyo plano discurre paralelamente con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor, corta a los flancos longitudinales (62, 64) y presenta una anchura B que es menor o igual que el doble de la longitud de difusión de los portadores de carga minoritarios en el substrato de semiconductor.

17. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la distancia comprendida entre el centro de la base del realce (78, 104, 130, 140) hasta el borde que discurre por el lado de la base del segundo contacto (82,108) es mayor que la mitad de la anchura de la base (55).

18. Célula solar según, al menos, la reivindicación 15 o 16, caracterizada porque la anchura B de la base (55) del realce (56) o bien la del plano secante (57) toma un valor 5 \mum \leq B \leq 2 mm.

19. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el substrato de semiconductor (16) presenta fuera del realce un espesor D con un valor 20 \mum \leq D \leq 300 \mum.

20. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la célula solar (10) está estructurada en el lado frontal por medio de surcos que discurren paralelamente, que, por su parte, discurren perpendicularmente con respecto a los realces (18, 50, 52, 54, 56, 78, 104, 130, 140) sobre el lado posterior (14) de la célula solar.

21. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la superficie frontal de la célula solar (10) presenta una capa de pasivación y/o una capa antirreflectante.

22. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de pasivación es la capa antirreflectante.

23. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de pasivación (172) y respectivamente la capa antirreflectante están constituidas por nitruro de silicio por plasma.

24. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los primeros contactos y/o los segundos contactos (26, 28, 58, 60, 80, 82, 106, 108, 132), que discurren paralelamente entre sí, están unidos respectivamente por medio de un contacto de captación tal como una banda metálica, que discurre perpendicularmente o esencialmente de manera perpendicular con respecto a los mismos.

25. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el contacto de captación está conectado con los respectivos primeros contactos o bien segundos contactos, especialmente a través de un pegamento conductor.

26. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el material semiconductor es monocristalino, policristalino o amorfo o bien es un semiconductor elemental o un semiconductor compuesto.

27. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de pasivación está constituida por, o contiene SiO_{2}, SiN, Al_{2}O_{3}, a-Si, a-Si:H.

28. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de pasivación está constituida por una capa doble o bien una capa múltiple con capa de a-Si, tal como capa de a-Si:H, que discurre por el lado del substrato, sobre la que se ha dispuesto, al menos, una capa constituida, de manera preferente, por SiN, SiO_{2}.

29. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque a capa de emisor (94, 122) discurre a una cierta distancia con respecto al segundo contacto (82, 108).

30. Célula solar según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de pasivación evita o evita de manera esencial un transporte, indirecto o directo, de los portadores de carga entre el primer contacto y el segundo contacto.

31. Célula solar en forma de una célula solar de capa delgada, en la que los primeros contactos y los segundos contactos, que captan los portadores de carga minoritarios y respectivamente los portadores de carga mayoritarios están configurados y/o se han dispuesto sobre la superficie frontal del substrato de semiconductor según al menos una de las reivindicaciones precedentes.

32. Procedimiento para la obtención de una célula solar según al menos una de las reivindicaciones precedentes, que comprende un substrato de semiconductor con lado anterior y con lado posterior, en el que se generan portadores de carga minoritarios y portadores de carga mayoritarios por medio de la energía de irradiación incidente, que son captados y drenados a través de primeros contactos y de segundos contactos que discurren a través de realces de la superficie situada en el lado posterior del substrato de semiconductor, que presentan primeros flancos longitudinales y segundos flancos longitudinales en forma de tiras o de nervaduras, que delimitan primeros surcos, aplicándose los primeros contactos eléctricos y los segundos contactos eléctricos directamente sobre la superficie del lado posterior o se aplican los primeros contactos eléctricos y los segundos contactos eléctricos tras la cobertura de la superficie situada en el lado posterior, en toda su extensión o ampliamente en toda su extensión, con una capa de pasivación y, en caso dado, eliminación por tramos de la capa de pasivación y sobre las zonas liberadas de este modo del substrato de semiconductor, estando configurados los primeros surcos en el lado posterior con fondos de los surcos y estando configurados los realces en el lado posterior con segmentos externos que discurren paralelamente con respecto al plano formado por el substrato de semiconductor, caracterizado porque se aplican al menos sobre algunos de los realces los primeros contactos eléctricos sobre los primeros flancos longitudinales de los realces y se aplican los segundos contactos eléctricos sobre los segundos flancos longitudinales de los realces de tal manera, que los primeros contactos eléctricos y los segundos contactos eléctricos están separados entre sí tanto por el lado del fondo de los surcos así como también por el lado del segmento externo.

33. Procedimiento según la reivindicación 32, caracterizado porque los primeros contactos y/o los segundos contactos se aplican mediante evaporación superficial de material bajo un ángulo \alpha con respecto a la normal que parte del plano formado por el substrato de semiconductor, tomando el ángulo \alpha para la evaporación superficial los valores \alpha \neq 0º y \alpha \neq 90º.

34. Procedimiento según la reivindicación 32 o 33, caracterizado porque se implantan iones, sin enmascaramiento, para el dopaje de los primeros flancos longitudinales y/o de los segundos flancos longitudinales, especialmente por debajo del primer contacto y/o del segundo contacto, que deben configurarse sobre los mismos de tal manera que incidan bajo un ángulo de incidencia \beta con respecto a la normal, tomando el ángulo de incidencia \beta los valores \beta \neq 0º y \beta \neq 90º.

35. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 32 a 34, caracterizado porque se forma una capa altamente dopada en el substrato de semiconductor especialmente mediante calentamiento local, por ejemplo mediante rayos láser y/o irradiación luminosa de los primeros flancos longitudinales y/o de los segundos flancos longitudinales, siendo especialmente la extensión superficial de la capa altamente dopada igual o mayor que la extensión superficial del primer contacto y/o del segundo contacto sobre el substrato de semiconductor, irradiándose los primeros flancos y/o los segundos flancos aprovechando especialmente el ensombrecimiento provocado por los realces.

36. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 32 a 35, caracterizado porque se forman los primeros contactos en una primera etapa del proceso de evaporación superficial oblicua y a continuación se forman los segundos contactos en una segunda etapa del proceso de evaporación superficial, o a la inversa.

37. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 32 a 36, caracterizado porque la superficie del lado posterior del substrato de semiconductor se cubre en toda su extensión o esencialmente en toda su extensión con una capa de pasivación y a continuación se desprenden, preferentemente por medio de un pulido químico mecánico, al menos la capa de pasivación y, en caso dado, el material semiconductor en la zona libre del borde longitudinal de los realces así como en la zona, especialmente en forma de meseta, que discurre entre las zonas longitudinales, para la formación del segmento externo.

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38. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 32 a 37, caracterizado porque el primer contacto y/o el segundo contacto discurre por el lado de los realces, en caso dado por tramos, sobre la capa de pasivación.

39. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 32 a 38, caracterizado porque tras la separación eléctrica, en caso dado necesaria, de los primeros contactos y de los segundos contactos, que parten de un realce común, se cubre la superficie situada en el lado posterior del substrato de semiconductor con otra capa de pasivación o bien con un sistema de capas de pasivación, que impidan un cortocircuito.

40. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 32 a 39, caracterizado porque durante el recocido mediante adición de oxígeno se forman en la zona de los primeros flancos longitudinales de los realces capas de óxido con efecto túnel para los primeros contactos que deben ser configurados como contactos MIS.

41. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 32 a 40, caracterizado porque se lleva a cabo la eliminación, por tramos, de la primera capa de pasivación o bien del metal existente en los segmentos de los realces, que se extienden a lo largo de los primeros flancos longitudinales y de los segundos flancos longitudinales, especialmente por medio de pulido químico-mecánico de tal manera que se orientan los realces en el sentido del movimiento de un elemento de pulido con movimiento de translación o con movimiento giratorio de tal manera que éstos discurran paralelamente entre sí o bajo un ángulo \beta que toma los valores 1º \leq \beta \leq 30º.

42. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 32 a 41, caracterizado porque se forma preferentemente como paso previo a la aplicación del metal para la formación de los segundos contactos, en la zona de los mismos, un campo local por el lado posterior por ejemplo mediante la implantación de boro, mediante la difusión de boro o mediante aleación por ejemplo con aluminio.

43. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 32 a 42, caracterizado porque se forma en o bien por debajo de la primera capa de pasivación una capa que drena los portadores de carga minoritarios (capa de emisor), preferentemente mediante difusión por medio de átomos de dopaje tal como el fósforo.

44. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 32 a 43, caracterizado porque la capa de emisor se forma mediante el aumento de la densidad de carga positiva, especialmente mediante la incorporación de substancias que contengan metales alcalinos en la primera capa de pasivación tal como capa de nitruro de silicio, encontrándose el aumento de la densidad de carga, preferentemente a una distancia d, con 1 nm < d < 10 nm de la superficie de semiconductor.

45. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 32 a 44, caracterizado porque se ensombrecen zonas de los flancos longitudinales perpendicularmente o casi perpendicularmente con respecto a su extensión longitudinal como paso previo a la formación de los primeros contactos y/o de los segundos contactos y se aplica otro contacto que une de manera eléctricamente conductora los primeros contactos o los segundos contactos sobre la zona ensombrecida de este modo.