ES2612563T3 - Célula solar y panel solar que incluye la misma - Google Patents

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Abstract

Célula solar (150). que comprende: un sustrato semiconductor (160); una zona conductora (20) dispuesta en o sobre el sustrato semiconductor (160); y un electrodo (42) que comprende una pluralidad de líneas de dedo (42a) conectadas a la zona conductora (20), y formadas para extenderse en una primera dirección mientras están paralelo, y 6 o más líneas de barra de bus (42b) formadas para extenderse en una segunda dirección que cruza la primera dirección, caracterizada por que cada una de las líneas de barra de bus (42b) presenta una anchura comprendida entre 35 y 350 μm en por lo menos una parte de la misma, en la que cada una de las líneas de barra de bus (42b) presenta una distancia entre unos extremos opuestos de la misma en la segunda dirección menor que una distancia entre las líneas más externas de entre las líneas de dedo (42a) respectivamente dispuestas en los lados opuestos del sustrato semiconductor (160) en la segunda dirección.

Description

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anteriormente, y pueden utilizarse diversos materiales como dopante de segundo tipo de conducción. Además, el dopante de segundo tipo de conducción de la zona conductora de segundo tipo de conducción 30 puede ser idéntico al dopante de segundo tipo de conducción de la zona de base 10 o puede diferir del dopante de segundo tipo de conducción de la zona de base 10.
En la presente forma de realización, la zona conductora de segundo tipo de conducción 30 ilustrada presenta una estructura homogénea que presenta una concentración de dopado uniforme por toda la zona conductora de segundo tipo de conducción 30. Obviamente, las formas de realización de la presente invención no están limitadas a la estructura descrita anteriormente. En otra forma de realización, la zona conductora de segundo tipo de conducción 30 puede presentar una estructura selectiva. En la estructura selectiva, la zona conductora de segundo tipo de conducción 30 puede presentar una alta concentración de dopado, una gran profundidad de unión y una baja resistencia en una parte adyacente al segundo electrodo 44, mientras presenta una baja concentración de dopado, una pequeña profundidad de unión y una alta resistencia en la parte restante de la zona conductora de segundo tipo de conducción 30. La estructura selectiva de la zona conductora de segundo tipo de conducción 30 es idéntica o similar a la de la zona conductora de primer tipo de conducción 20 ilustrada en la figura 4 y, de esta manera, la descripción facilitada de la zona conductora de primer tipo de conducción 20 con referencia a la figura 4 asociada con la estructura selectiva puede aplicarse a la zona conductora de segundo tipo de conducción 30. En otra forma de realización, la zona conductora de segundo tipo de conducción 30 puede presentar una estructura local, tal como la ilustrada en la figura 4.
Con referencia a la figura 4, la zona conductora de segundo tipo de conducción 30, que presenta una estructura local, puede comprender una primera parte 30a formada localmente en una parte de la zona conductora de segundo tipo de conducción 30 conectada con el segundo electrodo 44. En consecuencia, la zona conductora de segundo tipo de conducción 30 presenta una menor resistencia de contacto con el segundo electrodo 44 en la parte que se conecta con el segundo electrodo 44 y, de esta manera, puede presentar unas características de factor de relleno (FF) excelentes. Por otro lado, no se ha formado ninguna zona conductora de segundo tipo de conducción 30 constituida por una zona dopada en una zona no conectada con el segundo electrodo 44 y, de esta manera, es posible reducir el reacoplamiento que podría producirse en la zona dopada. En consecuencia, la densidad de corriente de cortocircuito Jsc y la tensión de circuito abierto pueden mejorarse. Además, la eficacia cuántica interna (IQE) puede ser excelente en la zona en la que no se ha formado ninguna zona conductora de segundo tipo de conducción y, de esta manera, las características asociadas a la luz de longitud de onda larga pueden ser excelentes. En consecuencia, podrían mejorarse considerablemente las características asociadas a la luz de longitud de onda larga, en comparación con la estructura homogénea y la estructura selectiva que presenta una zona dopada en toda la estructura. Por lo tanto, la zona conductora de segundo tipo de conducción 30, que presenta la estructura local descrita anteriormente, puede ser excelente en términos de factor de relleno, densidad de corriente de cortocircuito y tensión de circuito abierto y, de esta manera, puede mejorar la eficacia de la célula solar
150.
La zona conductora de segundo tipo de conducción 30 puede presentar diversas estructuras distintas a las estructuras descritas anteriormente.
Con referencia otra vez a la figura 3, la primera película de pasivación 22 y la película antirreflectante 24 están formadas secuencialmente sobre la superficie delantera del sustrato semiconductor 160, más particularmente, sobre la zona conductora de primer tipo de conducción 20 formada en o sobre el sustrato semiconductor 160. El primer electrodo 42 está conectado eléctricamente (más particularmente, está en contacto) con la zona conductora de primer tipo de conducción 20 a través de la primera película de pasivación 22 y la película antirreflectante 24 (en concreto, a través de unas aberturas 102).
La primera película de pasivación 22 y película antirreflectante 24 pueden estar sustancialmente formadas en toda la superficie delantera del sustrato semiconductor 160, excepto en las aberturas 102 correspondientes al primer electrodo 42.
La primera película de pasivación 22 está formada para estar en contacto con la zona conductora de primer tipo de conducción 20 y, de esta manera, inactiva los defectos presentes en la superficie o el volumen de la zona conductora de primer tipo de conducción 20. Por lo tanto, los sitios de recombinación de los portadores minoritarios se eliminan y, de esta manera, la tensión de circuito abierto de la célula solar 150 puede incrementarse. La película antirreflectante 24 reduce la reflectancia de la luz incidente en la superficie delantera del sustrato semiconductor
160. Por lo tanto, la cantidad de luz que llega a una unión PN formada por la zona de base 10 y la zona conductora de primer tipo de conducción 20 podría incrementarse de conformidad con la reflectancia reducida de la luz incidente en la superficie delantera del sustrato semiconductor 160. En consecuencia, la corriente de cortocircuito Isc de la célula solar 150 puede incrementarse. Como consecuencia, la tensión de circuito abierto y la corriente de cortocircuito Isc de la célula solar 150 podría incrementarse mediante la primera película de pasivación 22 y la película antirreflectante 24 y, de esta manera, la eficacia de la célula solar 150 podría aumentar.
La primera película de pasivación 22 puede estar hecha de diversos materiales. Por ejemplo, la primera película de pasivación 22 puede presentar una estructura de monocapa, que comprende una película seleccionada del grupo
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