JP2000332282A - 光起電セル用の２層パッシベーション構造 - Google Patents
光起電セル用の２層パッシベーション構造Info
- Publication number
- JP2000332282A JP2000332282A JP2000118108A JP2000118108A JP2000332282A JP 2000332282 A JP2000332282 A JP 2000332282A JP 2000118108 A JP2000118108 A JP 2000118108A JP 2000118108 A JP2000118108 A JP 2000118108A JP 2000332282 A JP2000332282 A JP 2000332282A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- window
- type
- primary
- doping material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/14—Photovoltaic cells having only PN homojunction potential barriers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/311—Coatings for devices having potential barriers for photovoltaic cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、効率が増加され、大きな出力電圧
がえられる光起電セルを提供することを目的とする。 【解決手段】 ベース層と、第１の型（Ｎ型）のドーピ
ング物質を含み、ベース層14上に配置されている１次ウ
ィンドウ層12と、第１の型（Ｎ型）のドーピング物質を
含み、１次ウィンドウ層12上に配置されている２次ウィ
ンドウ層11とを備えていることを特徴とする。ベース層
14と１次ウィンドウ層12との間に第１の型（Ｎ型）のド
ーピング物質を含むエミッタ層13をさらに具備してもよ
い。
がえられる光起電セルを提供することを目的とする。 【解決手段】 ベース層と、第１の型（Ｎ型）のドーピ
ング物質を含み、ベース層14上に配置されている１次ウ
ィンドウ層12と、第１の型（Ｎ型）のドーピング物質を
含み、１次ウィンドウ層12上に配置されている２次ウィ
ンドウ層11とを備えていることを特徴とする。ベース層
14と１次ウィンドウ層12との間に第１の型（Ｎ型）のド
ーピング物質を含むエミッタ層13をさらに具備してもよ
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光起電セル、特に
改良された性能および効率が得られるパッシベーション
構造を有する改良された光起電セルに関する。
改良された性能および効率が得られるパッシベーション
構造を有する改良された光起電セルに関する。
【０００２】
【従来の技術】光起電性（ＰＶ）セルについては、従来
から汚染の問題を解決するために関心が持たれており、
リソースは限定されている。しかしながら、地上および
非地上アプリケーションの両者において依然として関心
が持たれている。地球外部の宇宙空間のような非地上環
境では、任意の型式の限定されたリソースが主要な問題
となっている。これはリソース量がペイロード量を増加
する必要があるためである。増加したペイロードは線形
の関係ではなく急速に増加するので衛星の発射価格を大
きく増加させる。しかしながら、衛星のような宇宙船の
外部の空間の太陽エネルギの利用を容易に行うために太
陽エネルギから電気エネルギへの変換を行うことはペイ
ロードを増加する代りとして利用することができる。ア
プリケーションにかかわりなく、エネルギ発生システム
により、ＰＶセルの出力および／または効率を増加する
努力が行われている。出力に関して、異なるエネルギバ
ンドギャップを有する多数の電池または層が積層され、
それによって各セルまたは層は太陽光の広範囲のエネル
ギ分布の異なる部分を吸収することができる。積層され
た装置は１つまたは多数の基体上のモノリシック構造と
して設けられている。多数のセルの装置の例は、米国特
許第5,800,630 号、5,407,491 号、5,100,478号、4,33
2,974 号、4,255,211 号、4,017,332 号明細書に示され
ている。
から汚染の問題を解決するために関心が持たれており、
リソースは限定されている。しかしながら、地上および
非地上アプリケーションの両者において依然として関心
が持たれている。地球外部の宇宙空間のような非地上環
境では、任意の型式の限定されたリソースが主要な問題
となっている。これはリソース量がペイロード量を増加
する必要があるためである。増加したペイロードは線形
の関係ではなく急速に増加するので衛星の発射価格を大
きく増加させる。しかしながら、衛星のような宇宙船の
外部の空間の太陽エネルギの利用を容易に行うために太
陽エネルギから電気エネルギへの変換を行うことはペイ
ロードを増加する代りとして利用することができる。ア
プリケーションにかかわりなく、エネルギ発生システム
により、ＰＶセルの出力および／または効率を増加する
努力が行われている。出力に関して、異なるエネルギバ
ンドギャップを有する多数の電池または層が積層され、
それによって各セルまたは層は太陽光の広範囲のエネル
ギ分布の異なる部分を吸収することができる。積層され
た装置は１つまたは多数の基体上のモノリシック構造と
して設けられている。多数のセルの装置の例は、米国特
許第5,800,630 号、5,407,491 号、5,100,478号、4,33
2,974 号、4,255,211 号、4,017,332 号明細書に示され
ている。
【０００３】多数のセルの装置では、半導体材料は典型
的に多数のｐ−ｎ（またはｎ−ｐ）接合を形成するよう
に整合された格子である。ｐ−ｎ（またはｎ−ｐ）接合
はホモ接合またはヘテロ接合型である。太陽電磁エネル
ギが接合部に入射されたとき、過剰な電荷キャリア（即
ち電子およびホール）が接合部に隣接する半導体材料中
の導電帯および価電子帯で発生される。それによって電
圧が接合部を横切って生成され、そこから電流が使用さ
れることができる。太陽電磁エネルギが、低いエネルギ
範囲に最適化されている次の接合部を通過したとき、こ
の低いエネルギ範囲で付加的な太陽エネルギを使用可能
な電流に変換することができる。多数の接合部により、
より大きな変換効率と増加した出力電圧が得られる。
的に多数のｐ−ｎ（またはｎ−ｐ）接合を形成するよう
に整合された格子である。ｐ−ｎ（またはｎ−ｐ）接合
はホモ接合またはヘテロ接合型である。太陽電磁エネル
ギが接合部に入射されたとき、過剰な電荷キャリア（即
ち電子およびホール）が接合部に隣接する半導体材料中
の導電帯および価電子帯で発生される。それによって電
圧が接合部を横切って生成され、そこから電流が使用さ
れることができる。太陽電磁エネルギが、低いエネルギ
範囲に最適化されている次の接合部を通過したとき、こ
の低いエネルギ範囲で付加的な太陽エネルギを使用可能
な電流に変換することができる。多数の接合部により、
より大きな変換効率と増加した出力電圧が得られる。
【０００４】しかし、多数のセルのＰＶ装置では、発生
された電流が１つのセルから次のセルへ流れることを可
能にするため個々のセル間の低い抵抗インターフェイス
が必要であるために効率が制限される。したがって、モ
ノリシック構造では、トンネル接合とその他の導電性イ
ンターフェイス層が電流の流れの妨害を最少にするため
に使用される。多数のウェハ構造では、金属グリッドま
たは透明な導電層は低い抵抗の接続に使用されている。
された電流が１つのセルから次のセルへ流れることを可
能にするため個々のセル間の低い抵抗インターフェイス
が必要であるために効率が制限される。したがって、モ
ノリシック構造では、トンネル接合とその他の導電性イ
ンターフェイス層が電流の流れの妨害を最少にするため
に使用される。多数のウェハ構造では、金属グリッドま
たは透明な導電層は低い抵抗の接続に使用されている。
【０００５】多数のセルのＰＶ装置に対する別の限定
は、各接合部における電流出力が直列接続において最適
の効率のために同じでなければならないことである。ま
た、各連続する接合部は論理的な最大値と比べて損失を
生じるので、接合部の数において実質上限定がある。
は、各接合部における電流出力が直列接続において最適
の効率のために同じでなければならないことである。ま
た、各連続する接合部は論理的な最大値と比べて損失を
生じるので、接合部の数において実質上限定がある。
【０００６】ＰＶ装置の効率に関する問題は、従来のシ
リコンよりも効率の高いゲルマニウム、砒化ガリウム、
燐化インジウム、燐化ガリウムインジウムの使用につい
てさらに関心が持たれている。燐化インジウムおよび燐
化半導体は、一般的に放射線に対して抵抗性である別の
利点を有し、これは宇宙空間において使用されるときに
は特に有効である。
リコンよりも効率の高いゲルマニウム、砒化ガリウム、
燐化インジウム、燐化ガリウムインジウムの使用につい
てさらに関心が持たれている。燐化インジウムおよび燐
化半導体は、一般的に放射線に対して抵抗性である別の
利点を有し、これは宇宙空間において使用されるときに
は特に有効である。
【０００７】多接合部または単一接合部のＰＶ装置のい
ずれであっても、一般的なＰＶセルの特徴は、ベース／
基体上に配置されたエミッタ層上で１つのウィンドウ層
を使用することであり、この１例は米国特許第5,322,57
3 号明細書に示されている。代わりに、１つのウィンド
ウ層はベース／基体上に直接的に配置される。どちらの
例でも、１つのウィンドウ層はパッシベーション層とし
て作用し、それによって少数搬送波の再結合がエミッタ
層（またはエミッタ層が存在しない場合のベース）の前
部面で減少されることが試みられる。表面再結合の減少
は電池の効率を増加させる傾向がある。
ずれであっても、一般的なＰＶセルの特徴は、ベース／
基体上に配置されたエミッタ層上で１つのウィンドウ層
を使用することであり、この１例は米国特許第5,322,57
3 号明細書に示されている。代わりに、１つのウィンド
ウ層はベース／基体上に直接的に配置される。どちらの
例でも、１つのウィンドウ層はパッシベーション層とし
て作用し、それによって少数搬送波の再結合がエミッタ
層（またはエミッタ層が存在しない場合のベース）の前
部面で減少されることが試みられる。表面再結合の減少
は電池の効率を増加させる傾向がある。
【０００８】さらに、１つのウィンドウ層が光透過性で
ある必要があるので、１つのウィンドウ層は典型的に比
較的薄く、すなわち、例えば米国特許第5,322,573 号明
細書で示されているように約１００ｎｍよりも小さい厚
さを有し、例えば約１０乃至１００ｎｍの厚さの範囲で
ある。事実、米国特許第5,322,573 号明細書のようにウ
ィンドウ層はできる限り薄いべきであることを従来技術
は示している。しかしながら、過去に使用された１つの
ウィンドウ層には幾つかの欠点があり、それらの欠点と
しては少数キャリア表面の再結合が依然として性能に悪
影響を与える程度に生じることが含まれている。さら
に、比較的薄いウィンドウ層は、不純物の不所望な拡散
に対して適切なバリアを与えず、これもシャントまたは
結晶の欠陥を発生する。薄いウィンドウはまた機械的強
度が少なく、横方向の導電度損失を減少させるときエミ
ッタを助ける補充するためのシート導電度が小さく、反
射損失を最少にするのに十分な自由度を可能にしない。
ある必要があるので、１つのウィンドウ層は典型的に比
較的薄く、すなわち、例えば米国特許第5,322,573 号明
細書で示されているように約１００ｎｍよりも小さい厚
さを有し、例えば約１０乃至１００ｎｍの厚さの範囲で
ある。事実、米国特許第5,322,573 号明細書のようにウ
ィンドウ層はできる限り薄いべきであることを従来技術
は示している。しかしながら、過去に使用された１つの
ウィンドウ層には幾つかの欠点があり、それらの欠点と
しては少数キャリア表面の再結合が依然として性能に悪
影響を与える程度に生じることが含まれている。さら
に、比較的薄いウィンドウ層は、不純物の不所望な拡散
に対して適切なバリアを与えず、これもシャントまたは
結晶の欠陥を発生する。薄いウィンドウはまた機械的強
度が少なく、横方向の導電度損失を減少させるときエミ
ッタを助ける補充するためのシート導電度が小さく、反
射損失を最少にするのに十分な自由度を可能にしない。
【０００９】米国特許第5,800,630 号明細書には、通常
の１つの層のウィンドウの使用に類似して、ベース／基
体の下の１つの層の後部表面フィールド構造を使用する
装置が記載されている。後部表面フィールド構造は、前
述の１つのウィンドウ層のようなパッシベーション層と
して作用することを目的としている。しかしながら、１
つの層の後部表面フィールド構造の欠点は１つのウィン
ドウ層に関して前述したことを含んでいる。
の１つの層のウィンドウの使用に類似して、ベース／基
体の下の１つの層の後部表面フィールド構造を使用する
装置が記載されている。後部表面フィールド構造は、前
述の１つのウィンドウ層のようなパッシベーション層と
して作用することを目的としている。しかしながら、１
つの層の後部表面フィールド構造の欠点は１つのウィン
ドウ層に関して前述したことを含んでいる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】認められるように、多
数の接合または１つの接合の装置に構成されることがで
きる光起電セルを含む改良された光起電セルが必要とさ
れている。また、ヘテロ接合型であり、ｐ−ｎ接合また
はｎ−ｐ接合を含むことができる改良された光起電セル
が必要とされる。増加された効率とさらに大きな出力電
圧を有する光起電セルが必要とされている。さらに、光
起電セル、特に少数キャリア半導体装置で使用されるこ
とができる改良されたパッシベーション構造が必要とさ
れている。また、エミッタ層および／または後部表面フ
ィールド構造を含んでいるまたは含んでいない光起電装
置で使用されることができる改良されたパッシベーショ
ン構造もまた必要とされる。Ｇｅ、ＧａＡｓ、またはＧ
ａＩｎＰから作られるベースを有する光起電セルもまた
良好な効率に必要とされる。
数の接合または１つの接合の装置に構成されることがで
きる光起電セルを含む改良された光起電セルが必要とさ
れている。また、ヘテロ接合型であり、ｐ−ｎ接合また
はｎ−ｐ接合を含むことができる改良された光起電セル
が必要とされる。増加された効率とさらに大きな出力電
圧を有する光起電セルが必要とされている。さらに、光
起電セル、特に少数キャリア半導体装置で使用されるこ
とができる改良されたパッシベーション構造が必要とさ
れている。また、エミッタ層および／または後部表面フ
ィールド構造を含んでいるまたは含んでいない光起電装
置で使用されることができる改良されたパッシベーショ
ン構造もまた必要とされる。Ｇｅ、ＧａＡｓ、またはＧ
ａＩｎＰから作られるベースを有する光起電セルもまた
良好な効率に必要とされる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、多接合または
単接合装置における効率を改良できる改良された光起電
セルに関する。改良された光起電セルはホモ接合または
ヘテロ接合の形式であり、ｐ−ｎ接合またはｎ−ｐ接合
を含むことができる。本発明のパッシベーション構造は
光起電セルだけではなく、一般的な少数キャリア半導体
装置でも使用されることができる。さらに、本発明のパ
ッシベーション構造は、エミッタ層および／または後部
表面フィールド構造を含んでいる、または含んでいない
光起電性装置で使用されることができる。とりわけ本発
明の光起電セルのベースはＧｅ、ＧａＡｓ、またはＧａ
ＩｎＰから作られることができる。
単接合装置における効率を改良できる改良された光起電
セルに関する。改良された光起電セルはホモ接合または
ヘテロ接合の形式であり、ｐ−ｎ接合またはｎ−ｐ接合
を含むことができる。本発明のパッシベーション構造は
光起電セルだけではなく、一般的な少数キャリア半導体
装置でも使用されることができる。さらに、本発明のパ
ッシベーション構造は、エミッタ層および／または後部
表面フィールド構造を含んでいる、または含んでいない
光起電性装置で使用されることができる。とりわけ本発
明の光起電セルのベースはＧｅ、ＧａＡｓ、またはＧａ
ＩｎＰから作られることができる。
【００１２】特に、改良された光起電セルは、第１の型
のドーピング物質のベース層と、第２の型のドーピング
物質を有しベース層上に配置された１次的なウィンドウ
層と、第２の型のドーピング物質を有し１次ウィンドウ
層上に配置された２次的なウィンドウ層とを含んでい
る。
のドーピング物質のベース層と、第２の型のドーピング
物質を有しベース層上に配置された１次的なウィンドウ
層と、第２の型のドーピング物質を有し１次ウィンドウ
層上に配置された２次的なウィンドウ層とを含んでい
る。
【００１３】本発明の別の実施形態では、改良された光
起電セルは、第１の型のドーピング物質のベース層と、
ベース層上に配置された第２の型のドーピング物質のエ
ミッタ層と、第２の型のドーピング物質を有しエミッタ
層上に配置された１次ウィンドウ層と、第２の型のドー
ピング物質を有し１次ウィンドウ層上に配置された２次
ウィンドウ層とを含んでいる。
起電セルは、第１の型のドーピング物質のベース層と、
ベース層上に配置された第２の型のドーピング物質のエ
ミッタ層と、第２の型のドーピング物質を有しエミッタ
層上に配置された１次ウィンドウ層と、第２の型のドー
ピング物質を有し１次ウィンドウ層上に配置された２次
ウィンドウ層とを含んでいる。
【００１４】さらに本発明の別の実施形態では、改良さ
れた光起電セルは多層後部表面フィールド構造と、後部
表面フィールド構造上に配置されたベース層と、ベース
層上に配置された１次ウィンドウ層とを有する。
れた光起電セルは多層後部表面フィールド構造と、後部
表面フィールド構造上に配置されたベース層と、ベース
層上に配置された１次ウィンドウ層とを有する。
【００１５】さらに別の実施形態では、本発明の光起電
セルはベース層と、ベース層上に配置され少なくとも約
１０００オングストロームの厚さを有する１次ウィンド
ウ層とを含んでいる。
セルはベース層と、ベース層上に配置され少なくとも約
１０００オングストロームの厚さを有する１次ウィンド
ウ層とを含んでいる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明のこれらおよびその他の特
徴、特性、利点は以下の図面、説明、特許請求の範囲の
記載を参照して良好に理解されるであろう。本発明の改
良された光起電セルを以下、種々の実施形態で説明す
る。しかしながら、一般的に本発明の光起電セルはパッ
シベーション構造として動作するウィンドウ構造を含ん
でいる。特に本発明の１実施形態にしたがって、ウィン
ドウまたはパッシベーション構造は２つの層から作られ
る。（図示されていない）別の実施形態では、ウィンド
ウまたはパッシベーション構造は単一の層から構成され
る。ウィンドウ構造は太陽エネルギを受けて、これをエ
ミッタ層とベース層に送る。その代わりに、太陽エネル
ギはウィンドウ構造からベース層へ直接送られ、それに
よってウィンドウ構造はまたエミッタ層として動作す
る。任意選択的に、本発明の光起電セルはパッシベーシ
ョン構造として作用する多層後部表面フィールド構造を
含むことができる。
徴、特性、利点は以下の図面、説明、特許請求の範囲の
記載を参照して良好に理解されるであろう。本発明の改
良された光起電セルを以下、種々の実施形態で説明す
る。しかしながら、一般的に本発明の光起電セルはパッ
シベーション構造として動作するウィンドウ構造を含ん
でいる。特に本発明の１実施形態にしたがって、ウィン
ドウまたはパッシベーション構造は２つの層から作られ
る。（図示されていない）別の実施形態では、ウィンド
ウまたはパッシベーション構造は単一の層から構成され
る。ウィンドウ構造は太陽エネルギを受けて、これをエ
ミッタ層とベース層に送る。その代わりに、太陽エネル
ギはウィンドウ構造からベース層へ直接送られ、それに
よってウィンドウ構造はまたエミッタ層として動作す
る。任意選択的に、本発明の光起電セルはパッシベーシ
ョン構造として作用する多層後部表面フィールド構造を
含むことができる。
【００１７】さらに、本発明は衛星70（図６）の太陽パ
ネル71のような宇宙船において特に有用であり、その他
の応用、即ち地上および非地上用が考えられる。さら
に、本発明は光起電セルに関して説明されているが、本
発明はそれに限定されない。ヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタ、光検出器、レーザダイオード、および一般的
な光放射ダイオード、少数キャリア半導体装置のような
その他のものも、本発明の技術的範囲に含まれると考え
られる。
ネル71のような宇宙船において特に有用であり、その他
の応用、即ち地上および非地上用が考えられる。さら
に、本発明は光起電セルに関して説明されているが、本
発明はそれに限定されない。ヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタ、光検出器、レーザダイオード、および一般的
な光放射ダイオード、少数キャリア半導体装置のような
その他のものも、本発明の技術的範囲に含まれると考え
られる。
【００１８】本発明の技術的範囲において、本発明の少
数キャリア半導体装置を構成する異なる半導体層が分子
ビームエピタクシ（ＭＢＥ）、液相エピタクシ（ＬＰ
Ｅ）、金属−有機物化学的気相付着（ＭＯＣＶＤ）のよ
うな技術的に知られている多数の処理により作られるこ
とができることが当業者により認識されることができ
る。このような既知の方法にしたがって、半導体層を構
成する特定の材料は特定の要求を満たすため変更され最
適化されてもよい。
数キャリア半導体装置を構成する異なる半導体層が分子
ビームエピタクシ（ＭＢＥ）、液相エピタクシ（ＬＰ
Ｅ）、金属−有機物化学的気相付着（ＭＯＣＶＤ）のよ
うな技術的に知られている多数の処理により作られるこ
とができることが当業者により認識されることができ
る。このような既知の方法にしたがって、半導体層を構
成する特定の材料は特定の要求を満たすため変更され最
適化されてもよい。
【００１９】図１のａは本発明の１実施形態による光起
電セル10を示している。この実施形態では、セル10は、
好ましくはエネルギが反射防止層または被覆（図示せ
ず）或いはウィンドウ構造15の上部に配置された多接合
の太陽電池の別のコンポーネントセル（図示せず）を最
初に通過した後に太陽エネルギを受けることができるウ
ィンドウまたはパッシベーション構造15を含んでいる。
反射防止層は空気とセル10の半導体層との間の表面反射
を最小にすることを目的とし、それによってより多くの
光子がセル10に入ることを可能にする。反射防止層はＡ
ｌ2 Ｏ3 、ＴｉＯ 2 、ＳｉＯ2 、またはＴａ2 Ｏ5 のよ
うな技術上よく知られた材料から作られることができ
る。反射防止被覆の厚さを変化することができるが、典
型的に３０ｎｍと１５０ｎｍの間である。
電セル10を示している。この実施形態では、セル10は、
好ましくはエネルギが反射防止層または被覆（図示せ
ず）或いはウィンドウ構造15の上部に配置された多接合
の太陽電池の別のコンポーネントセル（図示せず）を最
初に通過した後に太陽エネルギを受けることができるウ
ィンドウまたはパッシベーション構造15を含んでいる。
反射防止層は空気とセル10の半導体層との間の表面反射
を最小にすることを目的とし、それによってより多くの
光子がセル10に入ることを可能にする。反射防止層はＡ
ｌ2 Ｏ3 、ＴｉＯ 2 、ＳｉＯ2 、またはＴａ2 Ｏ5 のよ
うな技術上よく知られた材料から作られることができ
る。反射防止被覆の厚さを変化することができるが、典
型的に３０ｎｍと１５０ｎｍの間である。
【００２０】図１のａでは、ウィンドウ構造15は多層型
である。特に、この特定の実施形態では、ウィンドウ構
造15は２層型であり、それ故２つの層を含んでいる。し
かしながら本発明は、ウィンドウ構造15が２よりも多く
の層を含むことができる。それにもかかわらず、この実
施形態では、２次ウィンドウ層11は反射防止被覆（図示
せず）の直接下に配置され、１次ウィンドウ層12は２次
ウィンドウ層11の直接下で以下説明するエミッタ層13の
上に配置される。２次ウィンドウ層11と１次ウィンドウ
層12は第１の型のドーピング物質を有する半導体材料か
ら作られ、これについてはさらに以下で説明する。必要
ではないが、ウィンドウ11、12は好ましくは相互に一致
した格子である。
である。特に、この特定の実施形態では、ウィンドウ構
造15は２層型であり、それ故２つの層を含んでいる。し
かしながら本発明は、ウィンドウ構造15が２よりも多く
の層を含むことができる。それにもかかわらず、この実
施形態では、２次ウィンドウ層11は反射防止被覆（図示
せず）の直接下に配置され、１次ウィンドウ層12は２次
ウィンドウ層11の直接下で以下説明するエミッタ層13の
上に配置される。２次ウィンドウ層11と１次ウィンドウ
層12は第１の型のドーピング物質を有する半導体材料か
ら作られ、これについてはさらに以下で説明する。必要
ではないが、ウィンドウ11、12は好ましくは相互に一致
した格子である。
【００２１】ウィンドウまたはパッシベーション構造15
の機能は、第１の型のドーピング物質を有しウィンドウ
構造15の直接下に配置された半導体材料から作られてい
るエミッタ層13を部分的に被膜で保護する。換言する
と、光子発生がエミッタ層13で生じたとき、太陽エネル
ギがエミッタ層13の前部表面（またはインターフェイ
ス）16で少数キャリアの再結合（即ち電子とホールの再
結合）が生じる傾向がある。
の機能は、第１の型のドーピング物質を有しウィンドウ
構造15の直接下に配置された半導体材料から作られてい
るエミッタ層13を部分的に被膜で保護する。換言する
と、光子発生がエミッタ層13で生じたとき、太陽エネル
ギがエミッタ層13の前部表面（またはインターフェイ
ス）16で少数キャリアの再結合（即ち電子とホールの再
結合）が生じる傾向がある。
【００２２】表面（またはインターフェイス）の再結合
を最少にする１次ウィンドウ層12の能力はエミッタ層13
と比較して、さらに広いエネルギバンドギャップを有す
ることによるものである。光子発生が１次ウィンドウ層
12で生じることができるので少数キャリアの再結合も、
２次ウィンドウ層11とインターフェイスする１次ウィン
ドウ層12の前部表面17で生じることができる。それ故、
２次ウィンドウ層11は１次ウィンドウ層12の表面（また
はインターフェイス）17における少数キャリアの表面
（またはインターフェイス）再結合を最少にするように
設けられている。この最少化は１次ウィンドウ12よりも
２次ウィンドウ11が広いエネルギバンドギャップを有す
ることにより与えられる。１次ウィンドウ12の前部表面
17の少数キャリア再結合の減少により、さらに多数の量
の電流密度が１次ウィンドウ12で光により発生された総
電流密度から集められることができる。さらに、その同
じ減少はエミッタ層13から１次ウィンドウ12へ注入され
ることができる少数キャリアの損失を最少にし、それに
よってセル10から高い電圧を生じる。
を最少にする１次ウィンドウ層12の能力はエミッタ層13
と比較して、さらに広いエネルギバンドギャップを有す
ることによるものである。光子発生が１次ウィンドウ層
12で生じることができるので少数キャリアの再結合も、
２次ウィンドウ層11とインターフェイスする１次ウィン
ドウ層12の前部表面17で生じることができる。それ故、
２次ウィンドウ層11は１次ウィンドウ層12の表面（また
はインターフェイス）17における少数キャリアの表面
（またはインターフェイス）再結合を最少にするように
設けられている。この最少化は１次ウィンドウ12よりも
２次ウィンドウ11が広いエネルギバンドギャップを有す
ることにより与えられる。１次ウィンドウ12の前部表面
17の少数キャリア再結合の減少により、さらに多数の量
の電流密度が１次ウィンドウ12で光により発生された総
電流密度から集められることができる。さらに、その同
じ減少はエミッタ層13から１次ウィンドウ12へ注入され
ることができる少数キャリアの損失を最少にし、それに
よってセル10から高い電圧を生じる。
【００２３】それ故、認識されるように、付加的なウィ
ンドウ層が、２次ウィンドウ11の前部表面18で生じる表
面再結合を付加的に最少にするため２つのウィンドウ層
11、12を覆って設けられることができる。付加された最
少化が線形に増加しないのでウィンドウの総数には事実
上制限がある。
ンドウ層が、２次ウィンドウ11の前部表面18で生じる表
面再結合を付加的に最少にするため２つのウィンドウ層
11、12を覆って設けられることができる。付加された最
少化が線形に増加しないのでウィンドウの総数には事実
上制限がある。
【００２４】ウィンドウ層の数にかかわりなく、表面再
結合を最少にする目的で、反射防止層の方向に上方に向
うウィンドウ層の順序における隣接ウィンドウ間のバン
ドギャップ幅の差は、少数キャリアがさらに広いバンド
ギャップを“観察する”のに十分な認識できることだけ
を必要とする。それにもかかわらず、増加された最少化
は線形ではないが、隣接ウィンドウのバンドギャップの
差が大きい程、表面再結合の最少化は大きくなる。一
方、バンドギャップ幅の差が増加すると、広いバンドギ
ャップ材料のドーピング物質が困難であるなどの欠点が
生じる。したがって、２次ウィンドウ11と１次ウィンド
ウ12との間のバンドギャップ幅の差は好ましくは約３０
ｍｅＶから１０００ｍｅＶの範囲であるべきである。約
３０ｍｅＶよりも下では、表面再結合はそれ程抑圧され
ず、約１０００ｍｅＶより上では前述の欠点が生じる可
能性がある。
結合を最少にする目的で、反射防止層の方向に上方に向
うウィンドウ層の順序における隣接ウィンドウ間のバン
ドギャップ幅の差は、少数キャリアがさらに広いバンド
ギャップを“観察する”のに十分な認識できることだけ
を必要とする。それにもかかわらず、増加された最少化
は線形ではないが、隣接ウィンドウのバンドギャップの
差が大きい程、表面再結合の最少化は大きくなる。一
方、バンドギャップ幅の差が増加すると、広いバンドギ
ャップ材料のドーピング物質が困難であるなどの欠点が
生じる。したがって、２次ウィンドウ11と１次ウィンド
ウ12との間のバンドギャップ幅の差は好ましくは約３０
ｍｅＶから１０００ｍｅＶの範囲であるべきである。約
３０ｍｅＶよりも下では、表面再結合はそれ程抑圧され
ず、約１０００ｍｅＶより上では前述の欠点が生じる可
能性がある。
【００２５】２次ウィンドウ層11の別の機能はドープ剤
のような不純物またはポイント欠陥の１次ウィンドウ層
12へのまたは１次ウィンドウ層12からの不所望な拡散を
阻止できることである。これは１次ウィンドウインター
フェイス17と２次ウィンドウインターフェイス18におけ
る（例えば各層の異なる組成、ドーピング物質、層の熱
膨張係数の使用による）大きな物理的距離（厚さ）と改
良された応力の制御により実現される。反対の方法で、
このような拡散が所望ならば、２次ウィンドウ層11は前
述した層のような層のパラメータを変更することにより
拡散の強化に使用されてもよい。２次ウィンドウ層11は
結果的に高品質の結晶層を成長することにおいて１次ウ
インドウ層12と比較してさらに良好なテンプレートとし
て作用する。
のような不純物またはポイント欠陥の１次ウィンドウ層
12へのまたは１次ウィンドウ層12からの不所望な拡散を
阻止できることである。これは１次ウィンドウインター
フェイス17と２次ウィンドウインターフェイス18におけ
る（例えば各層の異なる組成、ドーピング物質、層の熱
膨張係数の使用による）大きな物理的距離（厚さ）と改
良された応力の制御により実現される。反対の方法で、
このような拡散が所望ならば、２次ウィンドウ層11は前
述した層のような層のパラメータを変更することにより
拡散の強化に使用されてもよい。２次ウィンドウ層11は
結果的に高品質の結晶層を成長することにおいて１次ウ
インドウ層12と比較してさらに良好なテンプレートとし
て作用する。
【００２６】２次ウィンドウ層11の前述の動作パラメー
タを与えることによって、ウィンドウ層11、12は広い範
囲の材料から作られることができる。例として、２次ウ
ィンドウ層11はＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎ
Ｐ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓＰ、またはＡｌＡｓか
ら作られることができる。２次ウィンドウ層11のこのよ
うな材料に対しては、１次ウィンドウ層12はそれぞれ例
えば、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ（またはＧａＡｓ）、Ｇａ
ＩｎＰ（またはＧａＡｓ）、ＧａＩｎＰ（またはＧａＡ
ｓ）、ＡｌＧａＩｎＰ（またはＧａＩｎＰおよびＧａＡ
ｓ）、ＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ
Ｐ、またはＡｌＧａＡｓ（またはＡｌＧａＩｎＰ、Ｇａ
ＩｎＰ、ＧａＡｓ）から形成されることができる。
タを与えることによって、ウィンドウ層11、12は広い範
囲の材料から作られることができる。例として、２次ウ
ィンドウ層11はＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎ
Ｐ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓＰ、またはＡｌＡｓか
ら作られることができる。２次ウィンドウ層11のこのよ
うな材料に対しては、１次ウィンドウ層12はそれぞれ例
えば、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ（またはＧａＡｓ）、Ｇａ
ＩｎＰ（またはＧａＡｓ）、ＧａＩｎＰ（またはＧａＡ
ｓ）、ＡｌＧａＩｎＰ（またはＧａＩｎＰおよびＧａＡ
ｓ）、ＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ
Ｐ、またはＡｌＧａＡｓ（またはＡｌＧａＩｎＰ、Ｇａ
ＩｎＰ、ＧａＡｓ）から形成されることができる。
【００２７】図１のａで示されているｎ−ｐ型の装置で
は、ウィンドウ層11、12の第１の型のドーピング物質は
ｎ型のドーピング物質である。使用される特定のドープ
剤は技術的によく知られている方法にしたがって変化す
ることができる。例えば２次ウィンドウ層11がＡｌＩｎ
Ｐから作られ、１次ウィンドウ層12がＧａＩｎＰから作
られるならば、２次ウィンドウ11のドープ剤はシリコン
であり、１次ウィンドウ12のドープ剤はテルルである。
したがって、１次ウィンドウ11と２次ウィンドウ12のド
ープ剤濃度は約１Ｅ17乃至１Ｅ19（好ましくは約５Ｅ17
乃至５Ｅ18）である。
は、ウィンドウ層11、12の第１の型のドーピング物質は
ｎ型のドーピング物質である。使用される特定のドープ
剤は技術的によく知られている方法にしたがって変化す
ることができる。例えば２次ウィンドウ層11がＡｌＩｎ
Ｐから作られ、１次ウィンドウ層12がＧａＩｎＰから作
られるならば、２次ウィンドウ11のドープ剤はシリコン
であり、１次ウィンドウ12のドープ剤はテルルである。
したがって、１次ウィンドウ11と２次ウィンドウ12のド
ープ剤濃度は約１Ｅ17乃至１Ｅ19（好ましくは約５Ｅ17
乃至５Ｅ18）である。
【００２８】材料のタイプがウィンドウ層11、12で変更
できるように、それらの厚さもまた変更することができ
る。しかしながら典型的に、２次ウィンドウ11は、この
実施形態では、約２５０オングストローム乃至５００オ
ングストロームであることが好ましいが、約１００オン
グストロームから２０００オングストロームの範囲であ
ってもよい。このような厚さの範囲の２次ウィンドウ11
に対して、１次ウィンドウ12は、約２５０オングストロ
ームから５０００オングストロームの範囲の厚さ、好ま
しくは約１０００オングストローム乃至３０００オング
ストロームの範囲の厚さを有する。
できるように、それらの厚さもまた変更することができ
る。しかしながら典型的に、２次ウィンドウ11は、この
実施形態では、約２５０オングストローム乃至５００オ
ングストロームであることが好ましいが、約１００オン
グストロームから２０００オングストロームの範囲であ
ってもよい。このような厚さの範囲の２次ウィンドウ11
に対して、１次ウィンドウ12は、約２５０オングストロ
ームから５０００オングストロームの範囲の厚さ、好ま
しくは約１０００オングストローム乃至３０００オング
ストロームの範囲の厚さを有する。
【００２９】図１のａで示されているように、エミッタ
層13は、セル10の光子発生および電流発生が生じる場所
であり、ベース層で最も生じる。エミッタ層13を構成す
る材料はウィンドウ層11、12および以下説明するベース
層14で使用される材料に依存する。ウィンドウ層11、12
の前述の例に対しては、エミッタ13は例えばＩｎＧａＡ
ｓＮ、ＧａＩｎＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓＰ、
ＡｌＧａＩｎＰ、好ましくはＧａＡｓ、またはＧａＩｎ
Ｐから作られることができる。エミッタ層13の最適な厚
さはまたウィンドウ層11、12の厚さによって変化する。
前述の厚さの範囲のウィンドウ層11、12を使用すると、
エミッタ層13の厚さは約１０００オングストローム乃至
３０００オングストロームの範囲であり、好ましくは約
１５００オングストロームから２５００オングストロー
ムである。図１のａで示されているように、エミッタ層
13は第１の型のドーピング物質を含んでいる。エミッタ
13の有効なドープ剤の幾つかの例としては、シリコン、
セレン、テルル、錫（ｎ型のドープ剤）があり、テルル
が好ましい。エミッタ13のドープ濃度は典型的に約０．
９Ｅと５Ｅ18の間で変化でき、好ましくは約１Ｅ18と３
Ｅ18の間である。
層13は、セル10の光子発生および電流発生が生じる場所
であり、ベース層で最も生じる。エミッタ層13を構成す
る材料はウィンドウ層11、12および以下説明するベース
層14で使用される材料に依存する。ウィンドウ層11、12
の前述の例に対しては、エミッタ13は例えばＩｎＧａＡ
ｓＮ、ＧａＩｎＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓＰ、
ＡｌＧａＩｎＰ、好ましくはＧａＡｓ、またはＧａＩｎ
Ｐから作られることができる。エミッタ層13の最適な厚
さはまたウィンドウ層11、12の厚さによって変化する。
前述の厚さの範囲のウィンドウ層11、12を使用すると、
エミッタ層13の厚さは約１０００オングストローム乃至
３０００オングストロームの範囲であり、好ましくは約
１５００オングストロームから２５００オングストロー
ムである。図１のａで示されているように、エミッタ層
13は第１の型のドーピング物質を含んでいる。エミッタ
13の有効なドープ剤の幾つかの例としては、シリコン、
セレン、テルル、錫（ｎ型のドープ剤）があり、テルル
が好ましい。エミッタ13のドープ濃度は典型的に約０．
９Ｅと５Ｅ18の間で変化でき、好ましくは約１Ｅ18と３
Ｅ18の間である。
【００３０】図１のａで示されている実施形態のエミッ
タ層13の直接下にはベースまたは基体層14があり、これ
はセル10の一体構造を与える。この実施形態はｎ−ｐ型
の装置であるので、ベース14と基体は第２の型のドーピ
ング物質、即ちｐ型のドーピング物質を有する材料から
作られる。有用なドープ剤には、炭素、亜鉛、マグネシ
ウム（ｐ型）が含まれるが亜鉛が好ましい。それによ
り、ｎ−ｐ接合はエミッタ層13とベース層14の接合部
（ホモ接合またはヘテロ接合）で形成される。このよう
な接合を横切って、接合部の電圧差は、太陽エネルギの
入射により光子により発生される電荷キャリアが過剰で
あるために生成されることができる。電圧差から、出力
電流が生成され、これはベース層14を経てセル10外に外
部端子部（図示せず）へ伝達される。
タ層13の直接下にはベースまたは基体層14があり、これ
はセル10の一体構造を与える。この実施形態はｎ−ｐ型
の装置であるので、ベース14と基体は第２の型のドーピ
ング物質、即ちｐ型のドーピング物質を有する材料から
作られる。有用なドープ剤には、炭素、亜鉛、マグネシ
ウム（ｐ型）が含まれるが亜鉛が好ましい。それによ
り、ｎ−ｐ接合はエミッタ層13とベース層14の接合部
（ホモ接合またはヘテロ接合）で形成される。このよう
な接合を横切って、接合部の電圧差は、太陽エネルギの
入射により光子により発生される電荷キャリアが過剰で
あるために生成されることができる。電圧差から、出力
電流が生成され、これはベース層14を経てセル10外に外
部端子部（図示せず）へ伝達される。
【００３１】その機能を行うために、ベース層14は好ま
しくはエミッタ13と実質上同一のバンドギャップ幅を有
する。等しいバンドギャップ幅の必要性により、ＧａＡ
ｓ、ＧａＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＮ、ＡｌＧａＡｓ、Ａｌ
ＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｓのような種々
の材料がベース14に使用されることができる。ベース層
14の厚さは変更されることができる。エミッタ層13とウ
ィンドウ構造15の前述の厚さの範囲では、ベース層14の
厚さは典型的に約０．２５から５マイクロメートル範囲
であり、好ましくは約０．３から４マイクロメータであ
る。
しくはエミッタ13と実質上同一のバンドギャップ幅を有
する。等しいバンドギャップ幅の必要性により、ＧａＡ
ｓ、ＧａＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＮ、ＡｌＧａＡｓ、Ａｌ
ＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｓのような種々
の材料がベース14に使用されることができる。ベース層
14の厚さは変更されることができる。エミッタ層13とウ
ィンドウ構造15の前述の厚さの範囲では、ベース層14の
厚さは典型的に約０．２５から５マイクロメートル範囲
であり、好ましくは約０．３から４マイクロメータであ
る。
【００３２】図１のｂは本発明の別の実施形態を示して
いる。この実施形態は光起電セル20がｐ−ｎ型である点
を除いて図１のａで示されている実施形態と同一であ
る。したがって、セル20は２次ウィンドウ層21と１次ウ
ィンドウ層22とを有する２層ウィンドウまたはパッシベ
ーション構造25を含み、その両者はｐ型でドープされた
材料から作られている。エミッタ層23はパッシベーショ
ン構造25の下に配置されｐ型でドープされた材料から作
られる。ｐ−ｎ接合はｎ型のドープ材料から作られたベ
ース24との間に形成される。
いる。この実施形態は光起電セル20がｐ−ｎ型である点
を除いて図１のａで示されている実施形態と同一であ
る。したがって、セル20は２次ウィンドウ層21と１次ウ
ィンドウ層22とを有する２層ウィンドウまたはパッシベ
ーション構造25を含み、その両者はｐ型でドープされた
材料から作られている。エミッタ層23はパッシベーショ
ン構造25の下に配置されｐ型でドープされた材料から作
られる。ｐ−ｎ接合はｎ型のドープ材料から作られたベ
ース24との間に形成される。
【００３３】図２のａは本発明によるｎ−ｐ型の装置の
別の実施形態を示している。光起電セル30はエミッタ層
が与えられていない点を除いて図１のａで示されている
セル10と同一構造を有する。図２のａで示されているよ
うに、光起電セル30は、２次ウィンドウ層31と１次層ウ
ィンドウ層32を有する多層ウィンドウまたはパッシベー
ション構造34を含んでいる。エミッタ層を省略すること
によって、１次ウィンドウ層32はエミッタとウィンドウ
の両者として作用する。ウィンドウ31、32の両者は同一
のドーピング物質の導電型、即ちｎ型のドーピング物質
を有する材料から作られる。図２のａから観察されるよ
うに、パッシベーション構造34の直接下にベース層また
は基体33が存在する。ほとんどの光子生成は、同一のバ
ンドギャップの別々のエミッタ層の場合と反対にベース
層33で生じる。結果として、ベース33の前部表面35は少
数キャリアの再結合が生じるが、そこではウィンドウ構
造34により最少にされる。
別の実施形態を示している。光起電セル30はエミッタ層
が与えられていない点を除いて図１のａで示されている
セル10と同一構造を有する。図２のａで示されているよ
うに、光起電セル30は、２次ウィンドウ層31と１次層ウ
ィンドウ層32を有する多層ウィンドウまたはパッシベー
ション構造34を含んでいる。エミッタ層を省略すること
によって、１次ウィンドウ層32はエミッタとウィンドウ
の両者として作用する。ウィンドウ31、32の両者は同一
のドーピング物質の導電型、即ちｎ型のドーピング物質
を有する材料から作られる。図２のａから観察されるよ
うに、パッシベーション構造34の直接下にベース層また
は基体33が存在する。ほとんどの光子生成は、同一のバ
ンドギャップの別々のエミッタ層の場合と反対にベース
層33で生じる。結果として、ベース33の前部表面35は少
数キャリアの再結合が生じるが、そこではウィンドウ構
造34により最少にされる。
【００３４】図２のａで示されている実施形態では、２
次ウィンドウ層31と１次ウィンドウ層32は図１のａの実
施形態のウィンドウ11、12と同一の材料およびドープ剤
を使用して作られる。同様に、ウィンドウ31、32の厚さ
はウィンドウ11、12と同一の厚さである。ベース33の厚
さ、材料、ドープ剤、ドープ剤濃度は図１のａで示され
ている実施形態と類似している。
次ウィンドウ層31と１次ウィンドウ層32は図１のａの実
施形態のウィンドウ11、12と同一の材料およびドープ剤
を使用して作られる。同様に、ウィンドウ31、32の厚さ
はウィンドウ11、12と同一の厚さである。ベース33の厚
さ、材料、ドープ剤、ドープ剤濃度は図１のａで示され
ている実施形態と類似している。
【００３５】図２のｂはこれがｐ−ｎ型の装置である点
を除いて、図２のａで示されているのと同様の本発明の
実施形態を示している。このように、光起電セル40は２
次ウィンドウ層41と１次ウィンドウ層42のｐ型にドープ
された材料から作られるウィンドウまたはパッシベーシ
ョン構造44を有する。パッシベーション構造44はｐ型で
あり、ベース43はｎ型である。
を除いて、図２のａで示されているのと同様の本発明の
実施形態を示している。このように、光起電セル40は２
次ウィンドウ層41と１次ウィンドウ層42のｐ型にドープ
された材料から作られるウィンドウまたはパッシベーシ
ョン構造44を有する。パッシベーション構造44はｐ型で
あり、ベース43はｎ型である。
【００３６】図３のａは多層後部表面フィールド（ＢＳ
Ｆ）構造58を付加した点を除いて、図１のａで示されて
いる実施形態と同一の本発明の別の実施形態を示してい
る。光起電セル50はｎ−ｐ型である場合、ウィンドウま
たはパッシベーション構造57は２次ウィンドウ層51と１
次ウィンドウ層52の両者に対してｎ型のドープ材料を含
んでいる。バンドギャップ幅の差は図１のａのパッシベ
ーション構造15のバンドギャップ幅に類似しており、そ
れによってエミッタ層53の前部表面59の少数キャリア再
結合が減少されることができる。半導体材料、ドープ
剤、濃度、層51と52の厚さは図１のａで示されている層
11、12と類似している。図３のａでは、エミッタ層53は
ｎ型の材料から作られ、厚さは図１のａで示されている
エミッタ層13と類似している。同様に、図３のａのベー
ス層54はｐ型の材料から作られ、厚さは図１のａで示さ
れているエミッタ層14と類似している。
Ｆ）構造58を付加した点を除いて、図１のａで示されて
いる実施形態と同一の本発明の別の実施形態を示してい
る。光起電セル50はｎ−ｐ型である場合、ウィンドウま
たはパッシベーション構造57は２次ウィンドウ層51と１
次ウィンドウ層52の両者に対してｎ型のドープ材料を含
んでいる。バンドギャップ幅の差は図１のａのパッシベ
ーション構造15のバンドギャップ幅に類似しており、そ
れによってエミッタ層53の前部表面59の少数キャリア再
結合が減少されることができる。半導体材料、ドープ
剤、濃度、層51と52の厚さは図１のａで示されている層
11、12と類似している。図３のａでは、エミッタ層53は
ｎ型の材料から作られ、厚さは図１のａで示されている
エミッタ層13と類似している。同様に、図３のａのベー
ス層54はｐ型の材料から作られ、厚さは図１のａで示さ
れているエミッタ層14と類似している。
【００３７】図３のａで示されているように、ＢＳＦ構
造58は２層タイプであり、１次後部表面フィールド層55
と２次後部表面フィールド層56とを含んでいる。ＢＳＦ
構造58はこれがベース54の後部表面60ａと２次ＢＳＦ層
56の後部表面60ｂの少数キャリア表面再結合を最少にす
る点を除いて、ウィンドウ構造57と類似したパッシベー
ション機能を与える。したがって、２次ＢＳＦ層56のバ
ンドギャップは１次ＢＳＦ層55のバンドギャップよりも
大きい。ＢＳＦ構造58はウィンドウ構造57のように２よ
りも多い層を有することができる。ＢＳＦ層55、56はｐ
型でドープされた材料から作られる。例として、１次Ｂ
ＳＦ層55は、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ（またはＧａＡ
ｓ）、ＧａＩｎＰ（またはＧａＡｓ）、ＧａＩｎＰ（ま
たはＧａＡｓ）、ＡｌＧａＩｎＰ（またはＧａＩｎＰお
よびＧａＡｓ）ＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ、Ａｌ
ＧａＡｓＰ、またはＡｌＧａＡｓ（またはＡｌＧａＩｎ
Ｐ、ＧａＩｎＰ，ＧａＡｓ）から作られることができ、
２次ＢＳＦ層56はＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰ、ＡｌＧａＩ
ｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓＰまたはＡｌＡｓか
ら作られることができる。ＢＳＦ層55、56のドープ物質
には炭素、マグネシウム、亜鉛が含まれるが、亜鉛が好
ましい。両方の層55と56のドープ物質の濃度は約１Ｅ18
から１Ｅ20の範囲であり、５Ｅ18乃至２Ｅ19の範囲が好
ましい。ＢＳＦ層55と56の厚さは変更できる。しかしな
がら、セル50のその他の層が前述の厚さであると、ＢＳ
Ｆ層55は約１００オングストロームから４０００オング
ストロームの範囲であり、ＢＳＦ層56は約１００オング
ストロームから４０００オングストロームの範囲であ
る。好ましくは厚さはそれぞれ約５００オングストロー
ムから２０００オングストロームの範囲と、２００オン
グストロームから５００オングストロームの範囲であ
る。
造58は２層タイプであり、１次後部表面フィールド層55
と２次後部表面フィールド層56とを含んでいる。ＢＳＦ
構造58はこれがベース54の後部表面60ａと２次ＢＳＦ層
56の後部表面60ｂの少数キャリア表面再結合を最少にす
る点を除いて、ウィンドウ構造57と類似したパッシベー
ション機能を与える。したがって、２次ＢＳＦ層56のバ
ンドギャップは１次ＢＳＦ層55のバンドギャップよりも
大きい。ＢＳＦ構造58はウィンドウ構造57のように２よ
りも多い層を有することができる。ＢＳＦ層55、56はｐ
型でドープされた材料から作られる。例として、１次Ｂ
ＳＦ層55は、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ（またはＧａＡ
ｓ）、ＧａＩｎＰ（またはＧａＡｓ）、ＧａＩｎＰ（ま
たはＧａＡｓ）、ＡｌＧａＩｎＰ（またはＧａＩｎＰお
よびＧａＡｓ）ＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ、Ａｌ
ＧａＡｓＰ、またはＡｌＧａＡｓ（またはＡｌＧａＩｎ
Ｐ、ＧａＩｎＰ，ＧａＡｓ）から作られることができ、
２次ＢＳＦ層56はＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰ、ＡｌＧａＩ
ｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓＰまたはＡｌＡｓか
ら作られることができる。ＢＳＦ層55、56のドープ物質
には炭素、マグネシウム、亜鉛が含まれるが、亜鉛が好
ましい。両方の層55と56のドープ物質の濃度は約１Ｅ18
から１Ｅ20の範囲であり、５Ｅ18乃至２Ｅ19の範囲が好
ましい。ＢＳＦ層55と56の厚さは変更できる。しかしな
がら、セル50のその他の層が前述の厚さであると、ＢＳ
Ｆ層55は約１００オングストロームから４０００オング
ストロームの範囲であり、ＢＳＦ層56は約１００オング
ストロームから４０００オングストロームの範囲であ
る。好ましくは厚さはそれぞれ約５００オングストロー
ムから２０００オングストロームの範囲と、２００オン
グストロームから５００オングストロームの範囲であ
る。
【００３８】図３のｂはこれがｐ−ｎ型の装置である点
を除いて、図３のａで示されているのと同一の本発明の
実施形態を示している。このように、光起電セル69は２
次ウィンドウ層61と１次ウィンドウ層62のｐ型のドープ
された材料から作られるウィンドウまたはパッシベーシ
ョン構造67を有する。エミッタ63もｐ型にドープされて
いる。パッシベーション構造67はｐ型であり、ベース64
はｎ型である。多層後部表面フィールド（ＢＳＦ）構造
68は１次後部表面層65と２次後部表面層66とを含んでお
り、この両者はｎ型にドープされている。
を除いて、図３のａで示されているのと同一の本発明の
実施形態を示している。このように、光起電セル69は２
次ウィンドウ層61と１次ウィンドウ層62のｐ型のドープ
された材料から作られるウィンドウまたはパッシベーシ
ョン構造67を有する。エミッタ63もｐ型にドープされて
いる。パッシベーション構造67はｐ型であり、ベース64
はｎ型である。多層後部表面フィールド（ＢＳＦ）構造
68は１次後部表面層65と２次後部表面層66とを含んでお
り、この両者はｎ型にドープされている。
【００３９】本発明の別の実施形態では、図１のａ乃至
図３のｂで示されている光起電セルは１つのみの“厚
い”ウィンドウ層を具備したパッシベーション構造で構
成されることができる。用語“厚い”は過去に使用され
たいわゆる“薄い”単一のウィンドウ層と区別すること
を意図している。特に本発明の“厚い”１つのウィンド
ウ層は約１０００オングストローム以上の厚さを特徴と
する。好ましくは、厚さは約１５００オングストローム
乃至３０００オングストロームの範囲である。約１００
０オングストロームよりも薄い厚さでは、ウィンドウ層
の有効な効果は減少される。約４０００オングストロー
ムの厚さを越えると、ウィンドウの光吸収は過剰にな
り、必要以上の多くの時間および材料がＭＯＶＰＥの成
長で使用される。
図３のｂで示されている光起電セルは１つのみの“厚
い”ウィンドウ層を具備したパッシベーション構造で構
成されることができる。用語“厚い”は過去に使用され
たいわゆる“薄い”単一のウィンドウ層と区別すること
を意図している。特に本発明の“厚い”１つのウィンド
ウ層は約１０００オングストローム以上の厚さを特徴と
する。好ましくは、厚さは約１５００オングストローム
乃至３０００オングストロームの範囲である。約１００
０オングストロームよりも薄い厚さでは、ウィンドウ層
の有効な効果は減少される。約４０００オングストロー
ムの厚さを越えると、ウィンドウの光吸収は過剰にな
り、必要以上の多くの時間および材料がＭＯＶＰＥの成
長で使用される。
【００４０】本発明の多層ウィンドウ構造によって、１
つの“厚い”ウィンドウ層は不純物および／または点欠
陥の不所望な拡散を阻止できる。このような拡散を強化
するためにも使用されることができる。したがって、本
発明の単一の“厚い”ウィンドウはＧａＩｎＰ、ＡｌＩ
ｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＩｎＡｓＮおよび全ての先に
示した１次および２次ウィンドウ層材料のような材料か
ら作られることができる。単一のウィンドウはシリコ
ン、セレン、テルル、錫のようなドープ剤を含むことが
できるが、シリコンまたはテルルが好ましい。ドープ剤
の濃度は典型的に約１Ｅ17から１Ｅ19の範囲であり、５
Ｅ17から５Ｅ18が好ましい。
つの“厚い”ウィンドウ層は不純物および／または点欠
陥の不所望な拡散を阻止できる。このような拡散を強化
するためにも使用されることができる。したがって、本
発明の単一の“厚い”ウィンドウはＧａＩｎＰ、ＡｌＩ
ｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＩｎＡｓＮおよび全ての先に
示した１次および２次ウィンドウ層材料のような材料か
ら作られることができる。単一のウィンドウはシリコ
ン、セレン、テルル、錫のようなドープ剤を含むことが
できるが、シリコンまたはテルルが好ましい。ドープ剤
の濃度は典型的に約１Ｅ17から１Ｅ19の範囲であり、５
Ｅ17から５Ｅ18が好ましい。
【００４１】当業者により認識されることができるよう
に、本発明の光起電セルは１つの接合のセルとしての使
用に限定されない。これは多接合光起電セルに構成され
ることができる。さらに、本発明のウィンドウまたはパ
ッシベーション構造は一般的なヘテロ接合半導体装置に
おいて使用されることができる。
に、本発明の光起電セルは１つの接合のセルとしての使
用に限定されない。これは多接合光起電セルに構成され
ることができる。さらに、本発明のウィンドウまたはパ
ッシベーション構造は一般的なヘテロ接合半導体装置に
おいて使用されることができる。
【００４２】例図４では、データは、本発明による２層
ウィンドウの利点を試験するための幾つかの実験から１
つのセルについて測定された。“厚い”ＧａＩｎＰ中間
セルウィンドウ（ＭＣＷ）は約１５００乃至３０００オ
ングストロームの厚さのＧａＩｎＰの単一層ウィンドウ
である。“厚い／薄い”ＧａＩｎＰ／ＡｌＩｎＰのＭＣ
Ｗは１５００乃至２５００オングストロームの厚さのＧ
ａＩｎＰの１次ウィンドウ層と、２５０乃至５００オン
グストロームの厚さのＡｌＩｎＰの２次ウィンドウ層と
を有する２層ウィンドウである。図５では、データは前
述の実験から電池における標準的な太陽電池試験方法を
使用して得られた。
ウィンドウの利点を試験するための幾つかの実験から１
つのセルについて測定された。“厚い”ＧａＩｎＰ中間
セルウィンドウ（ＭＣＷ）は約１５００乃至３０００オ
ングストロームの厚さのＧａＩｎＰの単一層ウィンドウ
である。“厚い／薄い”ＧａＩｎＰ／ＡｌＩｎＰのＭＣ
Ｗは１５００乃至２５００オングストロームの厚さのＧ
ａＩｎＰの１次ウィンドウ層と、２５０乃至５００オン
グストロームの厚さのＡｌＩｎＰの２次ウィンドウ層と
を有する２層ウィンドウである。図５では、データは前
述の実験から電池における標準的な太陽電池試験方法を
使用して得られた。
【００４３】当業者により認識されることができるよう
に、本発明は多接合または単一接合装置で改良された効
率を与える。改良された光起電セルは多接合または単接
合タイプであり、ｐ−ｎ接合またはｎ−ｐ接合のいずれ
かを含むことができる。さらに、本発明のパッシベーシ
ョン構造はエミッタ層および／または後部表面フィール
ド構造を含んでいるか含んでいない光起電性装置で使用
されることができる。
に、本発明は多接合または単一接合装置で改良された効
率を与える。改良された光起電セルは多接合または単接
合タイプであり、ｐ−ｎ接合またはｎ−ｐ接合のいずれ
かを含むことができる。さらに、本発明のパッシベーシ
ョン構造はエミッタ層および／または後部表面フィール
ド構造を含んでいるか含んでいない光起電性装置で使用
されることができる。
【００４４】勿論、前述の説明は本発明の好ましい実施
形態に関し、特許請求の範囲に説明されているように本
発明の技術的範囲を逸脱することなく変形を行ってもよ
いことが理解されるであろう。
形態に関し、特許請求の範囲に説明されているように本
発明の技術的範囲を逸脱することなく変形を行ってもよ
いことが理解されるであろう。
【図１】本発明によるエミッタを具備したｎ−ｐ型の光
起電セルおよびｐ−ｎ型の光起電セルの概略図。
起電セルおよびｐ−ｎ型の光起電セルの概略図。
【図２】本発明によるエミッタのないｎ−ｐ型の光起電
セルおよびｐ−ｎ型の光起電セルの概略図。
セルおよびｐ−ｎ型の光起電セルの概略図。
【図３】本発明によるエミッタおよび多層後部表面フィ
ールド構造を有するｎ−ｐ型の光起電セルおよびｐ−ｎ
型の光起電セルの概略図。
ールド構造を有するｎ−ｐ型の光起電セルおよびｐ−ｎ
型の光起電セルの概略図。
【図４】ＧａＡｓベースのセル上に１つの層ウィンドウ
を有するＧａＩｎＰおよびＧａＡｓコンポーネントのセ
ルに対して得られた結果に関する、図１で示されている
Ｇａ−Ａｓベースのセル上に２層ウィンドウを有するＧ
ａＩｎＰおよびＧａＡｓコンポーネント光起電セルの測
定された外部量子効率から得られた測定された電流密度
の和を示したグラフ。
を有するＧａＩｎＰおよびＧａＡｓコンポーネントのセ
ルに対して得られた結果に関する、図１で示されている
Ｇａ−Ａｓベースのセル上に２層ウィンドウを有するＧ
ａＩｎＰおよびＧａＡｓコンポーネント光起電セルの測
定された外部量子効率から得られた測定された電流密度
の和を示したグラフ。
【図５】図１によるＧａＡｓベースのコンポーネントセ
ル上に２層ウィンドウと、１つのウィンドウ層とを有す
る光起電セルを有する光起電セルにおける内部量子効率
対波長の関係を示したグラフ。
ル上に２層ウィンドウと、１つのウィンドウ層とを有す
る光起電セルを有する光起電セルにおける内部量子効率
対波長の関係を示したグラフ。
【図６】本発明の光起電セルを太陽パネル一部分として
使用している衛星の斜視図。
使用している衛星の斜視図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームス・エイチ・アーマー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91501、バーバンク、イースト・トゥジュ ンガ 918 (72)発明者 リチャード・アール・キング アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91320、ニューバリー・パーク、ブラック ウッド・ストリート 4275 (72)発明者 モラン・ハダド アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91306、ウィネトカ、ストラザーン・スト リート 19735 (72)発明者 ブルース・ティー・キャビッチ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91607、ノース・ハリウッド、ミランダ・ ストリート 12233
Claims (7)
- 【請求項１】 ベース層と、 第１の型のドーピング物質を含み、前記ベース層上に配
置されている１次ウィンドウ層と、 第１の型のドーピング物質を含み、前記１次ウィンドウ
層上に配置されている２次ウィンドウ層とを具備してい
ることを特徴とする光起電セル。 - 【請求項２】 前記ベース層は第２の型のドーピング物
質を含んでいる請求項１記載の電池。 - 【請求項３】 前記第１の型のドーピング物質はｎ型の
ドーピング物質である請求項２記載の電池。 - 【請求項４】 前記第１の型のドーピング物質はｐ型の
ドーピング物質である請求項２記載の電池。 - 【請求項５】 前記ベース層と１次ウィンドウ層との中
間に配置され、前記第１の型のドーピング物質を含むエ
ミッタ層をさらに具備している請求項１乃至４のいずれ
か１項記載の電池。 - 【請求項６】 前記ベース層に隣接して配置されている
多層後部表面フィールド構造をさらに具備している請求
項１乃至５のいずれか１項記載の電池。 - 【請求項７】 前記多層後部フィールド構造は１次ＢＳ
Ｆ層と、２次ＢＳＦ層とを具備し、前記２次ＢＳＦ層は
前記１次ＢＳＦ層に関連する１次バンドギャップよりも
大きい２次バンドギャップを有していることを特徴とす
る請求項６記載の電池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US298248 | 1994-08-30 | ||
| US09/298,248 US6150603A (en) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | Bilayer passivation structure for photovoltaic cells |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000332282A true JP2000332282A (ja) | 2000-11-30 |
| JP3561208B2 JP3561208B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=23149698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000118108A Expired - Lifetime JP3561208B2 (ja) | 1999-04-23 | 2000-04-19 | 光起電セル用の２層パッシベーション構造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6150603A (ja) |
| EP (1) | EP1047136B1 (ja) |
| JP (1) | JP3561208B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010533969A (ja) * | 2007-07-18 | 2010-10-28 | アイメック | エミッタ構造の作製方法とその結果のエミッタ構造 |
| WO2010150948A1 (en) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and fabrication method thereof |
| KR101068173B1 (ko) | 2010-01-08 | 2011-09-27 | (재)나노소자특화팹센터 | 내산화성 윈도우층을 구비한 태양전지 |
| JP2013505566A (ja) * | 2009-09-18 | 2013-02-14 | ショット・ゾラール・アーゲー | 結晶系太陽電池、前記タイプの太陽電池の製造方法および太陽電池モジュールの製造方法 |
| JP2013070059A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Boeing Co:The | ソーラーセル構造での多層裏面電界層 |
| JP2013183159A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Boeing Co:The | デルタドーピング層を有する太陽電池 |
| KR20160040380A (ko) * | 2014-10-02 | 2016-04-14 | (재)한국나노기술원 | 계면 재결합 억제 박막 태양전지 |
| CN111509056A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-07 | 上海空间电源研究所 | 可有效利用窗口层内电子空穴对的太阳电池的窗口层结构 |
Families Citing this family (72)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7269183B2 (en) * | 2001-04-27 | 2007-09-11 | Broadcom Corporation | System and method for connecting bluetooth-enabled devices to a personal computer |
| US6515217B1 (en) | 2001-09-11 | 2003-02-04 | Eric Aylaian | Solar cell having a three-dimensional array of photovoltaic cells enclosed within an enclosure having reflective surfaces |
| US7208674B2 (en) * | 2001-09-11 | 2007-04-24 | Eric Aylaian | Solar cell having photovoltaic cells inclined at acute angle to each other |
| US6660928B1 (en) | 2002-04-02 | 2003-12-09 | Essential Research, Inc. | Multi-junction photovoltaic cell |
| US8067687B2 (en) * | 2002-05-21 | 2011-11-29 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | High-efficiency, monolithic, multi-bandgap, tandem photovoltaic energy converters |
| US20060162768A1 (en) | 2002-05-21 | 2006-07-27 | Wanlass Mark W | Low bandgap, monolithic, multi-bandgap, optoelectronic devices |
| US8173891B2 (en) * | 2002-05-21 | 2012-05-08 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Monolithic, multi-bandgap, tandem, ultra-thin, strain-counterbalanced, photovoltaic energy converters with optimal subcell bandgaps |
| US7126052B2 (en) * | 2002-10-02 | 2006-10-24 | The Boeing Company | Isoelectronic surfactant induced sublattice disordering in optoelectronic devices |
| US7812249B2 (en) * | 2003-04-14 | 2010-10-12 | The Boeing Company | Multijunction photovoltaic cell grown on high-miscut-angle substrate |
| US7807921B2 (en) * | 2004-06-15 | 2010-10-05 | The Boeing Company | Multijunction solar cell having a lattice mismatched GrIII-GrV-X layer and a composition-graded buffer layer |
| US8227689B2 (en) | 2004-06-15 | 2012-07-24 | The Boeing Company | Solar cells having a transparent composition-graded buffer layer |
| US8697987B2 (en) * | 2004-10-08 | 2014-04-15 | The Boeing Company | Solar cell having front grid metallization that does not contact the active layers |
| US8772628B2 (en) | 2004-12-30 | 2014-07-08 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | High performance, high bandgap, lattice-mismatched, GaInP solar cells |
| US7375378B2 (en) * | 2005-05-12 | 2008-05-20 | General Electric Company | Surface passivated photovoltaic devices |
| US10069026B2 (en) | 2005-12-19 | 2018-09-04 | The Boeing Company | Reduced band gap absorber for solar cells |
| US20080110489A1 (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-15 | Fareed Sepehry-Fard | Very High Efficiency Multi-Junction Solar Spectrum Integrator Cells, and the Corresponding System and Method |
| CN101363266A (zh) * | 2007-08-09 | 2009-02-11 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 太阳能屋 |
| US20130228216A1 (en) * | 2007-09-24 | 2013-09-05 | Emcore Solar Power, Inc. | Solar cell with gradation in doping in the window layer |
| GB0719554D0 (en) * | 2007-10-05 | 2007-11-14 | Univ Glasgow | semiconductor optoelectronic devices and methods for making semiconductor optoelectronic devices |
| WO2010048537A2 (en) * | 2008-10-23 | 2010-04-29 | Alta Devices, Inc. | Photovoltaic device |
| US8674214B2 (en) * | 2008-10-23 | 2014-03-18 | Alta Devices, Inc. | Thin absorber layer of a photovoltaic device |
| US8686284B2 (en) * | 2008-10-23 | 2014-04-01 | Alta Devices, Inc. | Photovoltaic device with increased light trapping |
| US20120104460A1 (en) | 2010-11-03 | 2012-05-03 | Alta Devices, Inc. | Optoelectronic devices including heterojunction |
| FR2938972B1 (fr) * | 2008-11-21 | 2011-04-29 | Commissariat Energie Atomique | Cellule photovoltaique a emetteur distribue dans un substrat et procede de realisation d'une telle cellule |
| US20100258171A1 (en) * | 2009-04-09 | 2010-10-14 | Yung-Szu Su | Solar photovoltaic device |
| US20100319764A1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-12-23 | Solar Junction Corp. | Functional Integration Of Dilute Nitrides Into High Efficiency III-V Solar Cells |
| US20110073887A1 (en) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Optoelectronic devices having a direct-band-gap base and an indirect-band-gap emitter |
| US9691921B2 (en) | 2009-10-14 | 2017-06-27 | Alta Devices, Inc. | Textured metallic back reflector |
| US9768329B1 (en) | 2009-10-23 | 2017-09-19 | Alta Devices, Inc. | Multi-junction optoelectronic device |
| US11271128B2 (en) | 2009-10-23 | 2022-03-08 | Utica Leaseco, Llc | Multi-junction optoelectronic device |
| US20170141256A1 (en) | 2009-10-23 | 2017-05-18 | Alta Devices, Inc. | Multi-junction optoelectronic device with group iv semiconductor as a bottom junction |
| US9502594B2 (en) | 2012-01-19 | 2016-11-22 | Alta Devices, Inc. | Thin-film semiconductor optoelectronic device with textured front and/or back surface prepared from template layer and etching |
| US20150380576A1 (en) | 2010-10-13 | 2015-12-31 | Alta Devices, Inc. | Optoelectronic device with dielectric layer and method of manufacture |
| US20110114163A1 (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-19 | Solar Junction Corporation | Multijunction solar cells formed on n-doped substrates |
| US20110220190A1 (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | Lee Rong-Ren | Solar cell having a graded buffer layer |
| CN102194903B (zh) * | 2010-03-19 | 2013-07-31 | 晶元光电股份有限公司 | 一种具有渐变缓冲层太阳能电池 |
| US20110232730A1 (en) | 2010-03-29 | 2011-09-29 | Solar Junction Corp. | Lattice matchable alloy for solar cells |
| US8878048B2 (en) | 2010-05-17 | 2014-11-04 | The Boeing Company | Solar cell structure including a silicon carrier containing a by-pass diode |
| US8852994B2 (en) | 2010-05-24 | 2014-10-07 | Masimo Semiconductor, Inc. | Method of fabricating bifacial tandem solar cells |
| KR20120034965A (ko) * | 2010-10-04 | 2012-04-13 | 삼성전자주식회사 | 태양 전지 |
| WO2012051324A1 (en) | 2010-10-12 | 2012-04-19 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | High bandgap iii-v alloys for high efficiency optoelectronics |
| US9214580B2 (en) | 2010-10-28 | 2015-12-15 | Solar Junction Corporation | Multi-junction solar cell with dilute nitride sub-cell having graded doping |
| US11417788B2 (en) | 2010-11-19 | 2022-08-16 | The Boeing Company | Type-II high bandgap tunnel junctions of InP lattice constant for multijunction solar cells |
| US20120199188A1 (en) * | 2011-02-09 | 2012-08-09 | Alta Devices, Inc. | Metal contact formation and window etch stop for photovoltaic devices |
| US8962991B2 (en) | 2011-02-25 | 2015-02-24 | Solar Junction Corporation | Pseudomorphic window layer for multijunction solar cells |
| US20120216857A1 (en) * | 2011-02-28 | 2012-08-30 | Atomic Energy Council-Institute Of Nuclear Energy Research | Solar Cell Assembly with an Improved Photocurrent Collection Efficiency |
| US8766087B2 (en) * | 2011-05-10 | 2014-07-01 | Solar Junction Corporation | Window structure for solar cell |
| CN102244134B (zh) * | 2011-08-02 | 2013-05-15 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种高效四结太阳能电池及其制作方法 |
| TW201310667A (zh) * | 2011-08-17 | 2013-03-01 | Epistar Corp | 太陽能電池 |
| CN102956718A (zh) * | 2011-08-29 | 2013-03-06 | 晶元光电股份有限公司 | 太阳能电池 |
| WO2013074530A2 (en) | 2011-11-15 | 2013-05-23 | Solar Junction Corporation | High efficiency multijunction solar cells |
| US11038080B2 (en) | 2012-01-19 | 2021-06-15 | Utica Leaseco, Llc | Thin-film semiconductor optoelectronic device with textured front and/or back surface prepared from etching |
| US9136402B2 (en) * | 2012-02-28 | 2015-09-15 | International Business Machines Corporation | High efficiency flexible solar cells for consumer electronics |
| CN102569476A (zh) * | 2012-03-13 | 2012-07-11 | 天津三安光电有限公司 | 三结太阳能电池及其制备方法 |
| US9153724B2 (en) | 2012-04-09 | 2015-10-06 | Solar Junction Corporation | Reverse heterojunctions for solar cells |
| CN102832274B (zh) * | 2012-09-05 | 2015-01-07 | 天津三安光电有限公司 | 倒装太阳能电池及其制备方法 |
| US9590131B2 (en) | 2013-03-27 | 2017-03-07 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Systems and methods for advanced ultra-high-performance InP solar cells |
| EP4092764A1 (en) | 2013-04-03 | 2022-11-23 | Lg Electronics Inc. | Solar cell |
| SG11201606353TA (en) | 2014-02-05 | 2016-09-29 | Solar Junction Corp | Monolithic multijunction power converter |
| DE102015006379B4 (de) * | 2015-05-18 | 2022-03-17 | Azur Space Solar Power Gmbh | Skalierbare Spannungsquelle |
| US20170110613A1 (en) | 2015-10-19 | 2017-04-20 | Solar Junction Corporation | High efficiency multijunction photovoltaic cells |
| KR101905151B1 (ko) * | 2017-04-13 | 2018-10-08 | 엘지전자 주식회사 | 화합물 반도체 태양전지 |
| WO2019010037A1 (en) | 2017-07-06 | 2019-01-10 | Solar Junction Corporation | HYBRID MOCVD / MBE EPITAXIAL GROWTH OF MULTI-JUNCTION SOLAR CELLS ADAPTED TO THE HIGH-PERFORMANCE NETWORK |
| EP3669402A1 (en) | 2017-09-27 | 2020-06-24 | Array Photonics, Inc. | Short wavelength infrared optoelectronic devices having a dilute nitride layer |
| DE102018001592A1 (de) | 2018-03-01 | 2019-09-05 | Azur Space Solar Power Gmbh | Mehrfachsolarzelle |
| US20190296181A1 (en) * | 2018-03-26 | 2019-09-26 | International Business Machines Corporation | Aluminum gallium arsenide and indium gallium phosphide power converter on silicon |
| DE102019000588A1 (de) * | 2019-01-28 | 2020-07-30 | Azur Space Solar Power Gmbh | Stapelförmige Mehrfachsolarzelle |
| US11211514B2 (en) | 2019-03-11 | 2021-12-28 | Array Photonics, Inc. | Short wavelength infrared optoelectronic devices having graded or stepped dilute nitride active regions |
| US20210226078A1 (en) * | 2020-01-22 | 2021-07-22 | Solaero Technologies Corp. | Multijunction solar cells for low temperature operation |
| US20220238747A1 (en) | 2021-01-28 | 2022-07-28 | Solaero Technologies Corp. | Inverted metamorphic multijunction solar cell |
| US11329181B1 (en) | 2021-03-03 | 2022-05-10 | Solaero Technologies Corp. | Multijunction solar cells |
| CN115000243B (zh) * | 2022-05-27 | 2023-11-21 | 中国科学院电工研究所 | 一种晶硅异质结太阳电池的制备方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3116171A (en) | 1961-03-14 | 1963-12-31 | Bell Telephone Labor Inc | Satellite solar cell assembly |
| US4017332A (en) * | 1975-02-27 | 1977-04-12 | Varian Associates | Solar cells employing stacked opposite conductivity layers |
| US4332974A (en) * | 1979-06-28 | 1982-06-01 | Chevron Research Company | Multilayer photovoltaic cell |
| US4255211A (en) * | 1979-12-31 | 1981-03-10 | Chevron Research Company | Multilayer photovoltaic solar cell with semiconductor layer at shorting junction interface |
| US4915745A (en) * | 1988-09-22 | 1990-04-10 | Atlantic Richfield Company | Thin film solar cell and method of making |
| JPH0795602B2 (ja) * | 1989-12-01 | 1995-10-11 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
| US5342451A (en) * | 1990-06-07 | 1994-08-30 | Varian Associates, Inc. | Semiconductor optical power receiver |
| US5322573A (en) * | 1992-10-02 | 1994-06-21 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | InP solar cell with window layer |
| US5800630A (en) * | 1993-04-08 | 1998-09-01 | University Of Houston | Tandem solar cell with indium phosphide tunnel junction |
| US5407491A (en) * | 1993-04-08 | 1995-04-18 | University Of Houston | Tandem solar cell with improved tunnel junction |
| FR2722612B1 (fr) * | 1994-07-13 | 1997-01-03 | Centre Nat Rech Scient | Procede de fabrication d'un materiau ou dispositif photovoltaique, materiau ou dispositif ainsi obteu et photopile comprenant un tel materiau ou dispositif |
| JP3527815B2 (ja) * | 1996-11-08 | 2004-05-17 | 昭和シェル石油株式会社 | 薄膜太陽電池の透明導電膜の製造方法 |
-
1999
- 1999-04-23 US US09/298,248 patent/US6150603A/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-04-12 EP EP00107866.6A patent/EP1047136B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-19 JP JP2000118108A patent/JP3561208B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-20 US US09/556,171 patent/US6255580B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010533969A (ja) * | 2007-07-18 | 2010-10-28 | アイメック | エミッタ構造の作製方法とその結果のエミッタ構造 |
| US9583653B2 (en) | 2009-06-25 | 2017-02-28 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and fabrication method thereof |
| KR101225978B1 (ko) * | 2009-06-25 | 2013-01-24 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지 및 그 제조방법 |
| WO2010150948A1 (en) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and fabrication method thereof |
| JP2013505566A (ja) * | 2009-09-18 | 2013-02-14 | ショット・ゾラール・アーゲー | 結晶系太陽電池、前記タイプの太陽電池の製造方法および太陽電池モジュールの製造方法 |
| KR101068173B1 (ko) | 2010-01-08 | 2011-09-27 | (재)나노소자특화팹센터 | 내산화성 윈도우층을 구비한 태양전지 |
| JP2013070059A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Boeing Co:The | ソーラーセル構造での多層裏面電界層 |
| US10340401B2 (en) | 2011-09-22 | 2019-07-02 | The Boeing Company | Multi-layer back surface field layer in a solar cell structure |
| US11552207B2 (en) | 2011-09-22 | 2023-01-10 | The Boeing Company | Multi-layer back surface field layer in a solar cell structure |
| JP2013183159A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Boeing Co:The | デルタドーピング層を有する太陽電池 |
| JP2018107453A (ja) * | 2012-02-29 | 2018-07-05 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | デルタドーピング層を有する太陽電池 |
| KR20160040380A (ko) * | 2014-10-02 | 2016-04-14 | (재)한국나노기술원 | 계면 재결합 억제 박막 태양전지 |
| KR101672404B1 (ko) * | 2014-10-02 | 2016-11-04 | (재)한국나노기술원 | 계면 재결합 억제 박막 태양전지 |
| CN111509056A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-07 | 上海空间电源研究所 | 可有效利用窗口层内电子空穴对的太阳电池的窗口层结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6150603A (en) | 2000-11-21 |
| EP1047136B1 (en) | 2014-06-11 |
| US6255580B1 (en) | 2001-07-03 |
| EP1047136A2 (en) | 2000-10-25 |
| JP3561208B2 (ja) | 2004-09-02 |
| EP1047136A3 (en) | 2005-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3561208B2 (ja) | 光起電セル用の２層パッシベーション構造 | |
| US11411129B2 (en) | Solar cells having a transparent composition-graded buffer layer | |
| US7807921B2 (en) | Multijunction solar cell having a lattice mismatched GrIII-GrV-X layer and a composition-graded buffer layer | |
| JP5425480B2 (ja) | 倒置型メタモルフィック多接合ソーラーセルにおけるヘテロ接合サブセル | |
| EP1134813B1 (en) | Multijunction photovoltaic cell with thin first (top) subcell and thick second subcell of same or similar semiconductor material | |
| TWI600173B (zh) | 在中間電池中具有低能隙吸收層之多接面太陽能電池及其製造方法 | |
| CN101740647B (zh) | 具有两个变质层的四结倒置变质多结太阳能电池 | |
| EP1469528B1 (en) | Triple-junction photovoltaic cell grown on high-miscut-angle substrate | |
| KR101908742B1 (ko) | 다중접합 태양전지를 위한 인화인듐 격자 상수의 타입-2 고 밴드갭 터널 접합 | |
| US20100122764A1 (en) | Surrogate Substrates for Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells | |
| US20100206365A1 (en) | Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells on Low Density Carriers | |
| US20100012174A1 (en) | High band gap contact layer in inverted metamorphic multijunction solar cells | |
| US20100093127A1 (en) | Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cell Mounted on Metallized Flexible Film | |
| US20080257405A1 (en) | Multijunction solar cell with strained-balanced quantum well middle cell | |
| CN106887481A (zh) | 多结太阳能电池 | |
| US20080121271A1 (en) | Multi-junction, photovoltaic devices with nanostructured spectral enhancements and methods thereof | |
| CN114566560A (zh) | 一种砷化镓激光光伏电池及其制备方法 | |
| US11374140B2 (en) | Monolithic metamorphic multi-junction solar cell | |
| US20220013679A1 (en) | Monolithic metamorphic multi-junction solar cell | |
| US11588067B2 (en) | Monolithic metamorphic multi-junction solar cell | |
| Jain et al. | InP solar cell with window layer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20031217 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040217 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040427 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040527 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3561208 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080604 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100604 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110604 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120604 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120604 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130604 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |