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1. WO2000035024 - DÜNNSCHICHTSOLARZELLENANORDNUNG SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DERSELBEN

Veröffentlichungsnummer WO/2000/035024
Veröffentlichungsdatum 15.06.2000
Internationales Aktenzeichen PCT/EP1999/009049
Internationales Anmeldedatum 23.11.1999
Antrag nach Kapitel 2 eingegangen 09.05.2000
IPC
H01L 31/04 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
LHalbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
31Halbleiterbauelemente, die auf Infrarot-Strahlung, Licht, elektromagnetische Strahlung kürzerer Wellenlänge als Licht oder Korpuskularstrahlung ansprechen und besonders ausgebildet sind, entweder für die Umwandlung der Energie einer derartigen Strahlung in elektrische Energie oder für die Steuerung elektrischer Energie durch eine derartige Strahlung eingerichtet sind; Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Halbleiterbauelemente oder Teilen davon; Einzelheiten dieser Bauelemente
04eingerichtet für die photovoltaische Energie-Umwandlung, z.B. PV-Module oder einzelne PV-Zellen
H01L 29/22 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
LHalbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
29Halbleiterbauelemente, besonders ausgebildet zum Gleichrichten, Verstärken, Schalten oder zur Schwingungserzeugung mit wenigstens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht; Kondensatoren oder Widerstände mit wenigstens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht, z.B. PN-Übergang mit Verarmungs- oder Anreicherungsschicht; Einzelheiten von Halbleiterkörpern oder von Elektroden auf diesen Halbleiterkörpern
02Halbleiterkörper
12gekennzeichnet durch die Materialien, aus denen sie bestehen
22nur mit AIIBVI-Verbindungen, abgesehen von Dotierungsmaterialien oder anderen Fremdstoffen
H01L 31/0224 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
LHalbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
31Halbleiterbauelemente, die auf Infrarot-Strahlung, Licht, elektromagnetische Strahlung kürzerer Wellenlänge als Licht oder Korpuskularstrahlung ansprechen und besonders ausgebildet sind, entweder für die Umwandlung der Energie einer derartigen Strahlung in elektrische Energie oder für die Steuerung elektrischer Energie durch eine derartige Strahlung eingerichtet sind; Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Halbleiterbauelemente oder Teilen davon; Einzelheiten dieser Bauelemente
02Einzelheiten
0224Elektroden
H01L 31/0392 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
LHalbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
31Halbleiterbauelemente, die auf Infrarot-Strahlung, Licht, elektromagnetische Strahlung kürzerer Wellenlänge als Licht oder Korpuskularstrahlung ansprechen und besonders ausgebildet sind, entweder für die Umwandlung der Energie einer derartigen Strahlung in elektrische Energie oder für die Steuerung elektrischer Energie durch eine derartige Strahlung eingerichtet sind; Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Halbleiterbauelemente oder Teilen davon; Einzelheiten dieser Bauelemente
0248gekennzeichnet durch die Halbleiterkörper
036gekennzeichnet durch die kristalline Struktur oder besondere Orientierung der Kristallflächen
0392mit dünnen Schichten, die auf metallischen oder isolierenden Substanzen aufgebracht sind
H01L 31/068 2012.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
LHalbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
31Halbleiterbauelemente, die auf Infrarot-Strahlung, Licht, elektromagnetische Strahlung kürzerer Wellenlänge als Licht oder Korpuskularstrahlung ansprechen und besonders ausgebildet sind, entweder für die Umwandlung der Energie einer derartigen Strahlung in elektrische Energie oder für die Steuerung elektrischer Energie durch eine derartige Strahlung eingerichtet sind; Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Halbleiterbauelemente oder Teilen davon; Einzelheiten dieser Bauelemente
04eingerichtet für die photovoltaische Energie-Umwandlung, z.B. PV-Module oder einzelne PV-Zellen
06gekennzeichnet durch wenigstens eine Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht
068wobei die Sperrschicht ausschließlich durch einen PN-Homoübergang gebildet wird, z.B. Solarzellen aus Bulk-Silicium mit PN-Homoübergang oder Dünnschichtsolarzellen aus polykristallinem Silicium mit PN-Homoübergang
H01L 31/18 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
LHalbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
31Halbleiterbauelemente, die auf Infrarot-Strahlung, Licht, elektromagnetische Strahlung kürzerer Wellenlänge als Licht oder Korpuskularstrahlung ansprechen und besonders ausgebildet sind, entweder für die Umwandlung der Energie einer derartigen Strahlung in elektrische Energie oder für die Steuerung elektrischer Energie durch eine derartige Strahlung eingerichtet sind; Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Halbleiterbauelemente oder Teilen davon; Einzelheiten dieser Bauelemente
18Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Bauelemente oder Teilen davon
CPC
H01L 27/142
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
27Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
14including semiconductor components sensitive to infra-red radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
142Energy conversion devices
H01L 31/022425
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
31Semiconductor devices sensitive to infra-red radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
02Details
0224Electrodes
022408for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
022425for solar cells
H01L 31/022458
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
31Semiconductor devices sensitive to infra-red radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
02Details
0224Electrodes
022408for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
022425for solar cells
022441Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
022458for emitter wrap-through [EWT] type solar cells, e.g. interdigitated emitter-base back-contacts
H01L 31/0516
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
31Semiconductor devices sensitive to infra-red radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
04adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
042PV modules or arrays of single PV cells
05Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
0504specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
0516specially adapted for interconnection of back-contact solar cells
H01L 31/0682
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
31Semiconductor devices sensitive to infra-red radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
04adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
06characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
068the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
0682back-junction, i.e. rearside emitter, solar cells, e.g. interdigitated base-emitter regions back-junction cells
H01L 33/382
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
33Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
36characterised by the electrodes
38with a particular shape
382the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
Anmelder
  • FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V. [DE/DE]; Leonrodstrasse 54 D-80636 München, DE (AllExceptUS)
  • LÜDEMANN, Ralf [DE/DE]; DE (UsOnly)
Erfinder
  • LÜDEMANN, Ralf; DE
Vertreter
  • RÖSLER, Uwe; Landsberger Strasse 480a D-81241 München, DE
Prioritätsdaten
198 54 269.025.11.1998DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) DÜNNSCHICHTSOLARZELLENANORDNUNG SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DERSELBEN
(EN) THIN-FILM SOLAR ARRAY SYSTEM AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
(FR) SYSTEME DE CELLULES SOLAIRES EN COUCHE MINCE ET PROCEDE PERMETTANT DE LE PRODUIRE
Zusammenfassung
(DE)
Beschrieben wird eine Dünnschichtsolarzellenanordnung sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben, mit einer über einem flächig ausgebildeten Trägersubstrat (2) angeordneten Solarzellenschicht (1), die wenigstens einen n-leitenden (Emitter) (1a) und wenigstens einen p-leitenden (Basis) (1b) Halbleiter-Schichtbereich aufweist, sowie eine erste (3a) und zweite (3b) Kontaktelektrode, die jeweils mit dem Emitter (1a) bzw. der Basis (1b) elektrisch verbunden sind. Die erste Kontaktelektrode (3a) ist unmittelbar oder getrennt durch eine elektrische Isolationsschicht (4) auf dem Trägersubstrat (2) aufgebracht, eine elektrische Isolationsschicht (5) ist vorgesehen und über der Isolationsschicht (5) ist die Solarzellenschicht (1) angeordnet. Die zweite Kontaktelektrode (3b) ist unmittelbar oder getrennt durch eine elektrische Isolationsschicht (4) auf dem Trägersubstrat (2) und unter der elektrischen Isolationsschicht (5) und Solarzellenschicht (1) angeordnet. Ein Kontaktkanal (6a, 6b) durchsetzt die Isolationsschicht (5) und/oder die Solarzellenschicht (1) derart, daß mittels eines innerhalb des Kontaktkanals (6a, 6b) vorgesehenen elektrisch leitenden Materials (7) die erste und die zweite Kontaktelektrode (3a, 3b) und der zu der Polarität dieser Kontaktelektroden (3a, 3b) entsprechende Halbleiter-Schichtbereich (1a) innerhalb der Solarzellenschicht (1) miteinander elektrisch verbunden sind.
(EN)
The invention relates to a thin-film solar array system and to a method for producing the same. Said thin-film solar array system comprises a solar cell layer (1) arranged on a tabular carrier substrate (2). Said solar cell layer comprises a least one n-type (emitter) (1a) and at least one p-type (base) (1b) zone of the semiconductor layer. It further comprises a first (3a) and a second (3b) contact electrode which are electrically connected to the emitter (1a) and the base (1b), respectively. The first contact electrode (3a) is applied on the carrier substrate (2) either directly or separated by an electrically insulating layer (4). An electrically insulating layer (5) is provided and the solar cell layer (1) is arranged on said insulating layer (5). The second contact electrode (3b) is arranged on the carrier substrate (2) either directly or separated by an electrically insulating layer (4) and below the electrically insulating layer (5) and the solar cell layer (1). A contact channel (6a, 6b) extends through the insulating layer (5) and/or the solar cell layer (1) in such a manner that the first and second contact electrode (3a, 3b) and the zone of the semiconductor layer (1a) corresponding to the polarity of said contact electrodes (3a, 3b) are electrically interconnected within the solar cell layer (1) by way of an electrically conductive material (7) which is provided in the contact channel (6a, 6b).
(FR)
L'invention concerne un système de cellules solaires en couche mince, ainsi qu'un procédé permettant de le produire. Ce système comprend une couche de cellules solaires (1) disposée sur un substrat porteur (2) se présentant en nappe, qui comporte au moins une zone à semi-conducteur de conductivité n (émetteur)(1a) et au moins une zone à semi-conducteur de conductivité p (base)(1b), ainsi qu'une première (3a) et une seconde électrode de contact (3b), connectées électriquement dans chaque cas à l'émetteur (1a) ou à la base (1b). La première électrode de contact (3a) est appliquée sur le substrat porteur (2) directement ou de manière séparée par une couche d'isolation électrique (4). Il est prévu une couche d'isolation électrique (5) et la couche de cellules solaires (1) est placée au-dessus de la couche isolante (5). La seconde électrode de contact (3b) est placée sur le substrat porteur (2) directement ou de manière séparée par une couche d'isolation électrique (4), ainsi que sous la couche d'isolation électrique (5) et la couche de cellules solaires (1). Un canal de contact (6a)(6b) pénètre dans la couche isolante (5) et/ou la couche de cellules solaires (1) de manière à interconnecter électriquement la première et la seconde électrode de contact (3a)(3b) et la zone à semi-conducteur (1a) correspondant à la polarité de ces électrodes de contact (3, 3b), à l'intérieur de la couche de cellules solaires (1), au moyen d'un matériau électroconducteur (7) prévu dans le canal de contact (6a, 6b).
Auch veröffentlicht als
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