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1. WO2022074851 - CELLULE SOLAIRE, CELLULE SOLAIRE À JONCTIONS MULTIPLES, MODULE DE CELLULE SOLAIRE ET SYSTÈME DE PRODUCTION D'ÉNERGIE SOLAIRE

Numéro de publication WO/2022/074851
Date de publication 14.04.2022
N° de la demande internationale PCT/JP2020/038403
Date du dépôt international 09.10.2020
CIB
H01L 31/072 2012.1
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
31Dispositifs à semi-conducteurs sensibles aux rayons infrarouges, à la lumière, au rayonnement électromagnétique d'ondes plus courtes, ou au rayonnement corpusculaire, et spécialement adaptés, soit comme convertisseurs de l'énergie dudit rayonnement en énergie électrique, soit comme dispositifs de commande de l'énergie électrique par ledit rayonnement; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives; Leurs détails
04adaptés comme dispositifs de conversion photovoltaïque
06caractérisés par au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface
072les barrières de potentiel étant uniquement du type PN à hétérojonction
H01L 31/0725 2012.1
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
31Dispositifs à semi-conducteurs sensibles aux rayons infrarouges, à la lumière, au rayonnement électromagnétique d'ondes plus courtes, ou au rayonnement corpusculaire, et spécialement adaptés, soit comme convertisseurs de l'énergie dudit rayonnement en énergie électrique, soit comme dispositifs de commande de l'énergie électrique par ledit rayonnement; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives; Leurs détails
04adaptés comme dispositifs de conversion photovoltaïque
06caractérisés par au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface
072les barrières de potentiel étant uniquement du type PN à hétérojonction
0725Cellules solaires à jonctions multiples ou dites "tandem"
CPC
H01L 31/072
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 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; Processes or apparatus specially adapted for 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
072the potential barriers being only of the PN heterojunction type
H01L 31/0725
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 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; Processes or apparatus specially adapted for 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
072the potential barriers being only of the PN heterojunction type
0725Multiple junction or tandem solar cells
Déposants
  • 株式会社 東芝 KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA [JP]/[JP]
  • 東芝エネルギーシステムズ株式会社 TOSHIBA ENERGY SYSTEMS & SOLUTIONS CORPORATION [JP]/[JP]
Inventeurs
  • 山本 和重 YAMAMOTO, Kazushige
  • 中川 直之 NAKAGAWA, Naoyuki
  • 水野 幸民 MIZUNO, Yukitami
  • 芝崎 聡一郎 SHIBASAKI, Soichiro
  • 保西 祐弥 HONISHI, Yuya
  • 山崎 六月 YAMAZAKI, Mutsuki
  • 平岡 佳子 HIRAOKA, Yoshiko
Mandataires
  • 池上 徹真 IKEGAMI, Tetsuma
  • 須藤 章 SUDO, Akira
  • 高下 雅弘 TAKASHITA, Masahiro
Données relatives à la priorité
Langue de publication Japonais (ja)
Langue de dépôt japonais (JA)
États désignés
Titre
(EN) SOLAR CELL, MULTI-JUNCTION SOLAR CELL, SOLAR CELL MODULE, AND SOLAR POWER GENERATION SYSTEM
(FR) CELLULE SOLAIRE, CELLULE SOLAIRE À JONCTIONS MULTIPLES, MODULE DE CELLULE SOLAIRE ET SYSTÈME DE PRODUCTION D'ÉNERGIE SOLAIRE
(JA) 太陽電池、多接合型太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽光発電システム
Abrégé
(EN) The problem to be solved by the present invention is providing a solar cell, a multi-junction solar cell, a solar cell module, and a solar power generation that have excellent conversion efficiency. A solar cell according to an embodiment of the present invention has a p electrode (2), an n electrode (5), a p-type light absorbing layer (3) composed mainly of cuprous oxide, and an n-type layer (4) having a first n-type layer (4A) and second n-type layer (4B) or having a first n region (4a) and a second n region (4b), wherein: the first n-type layer (4A) and first n region (4a) are composed mainly of a compound represented by Gax1M1x2M2x3M3x4Ox5, where M1 is Al and/or B, M2 is at least one kind of element selected from the group consisting of In, Ti, Zn, Hf, and Zr, M3 is at least one kind of element selected from the group consisting of Sn, Si, and Ge, x1 and x5 are numerical values greater than zero, x2, x3, and x4 are numerical values of zero or higher, and x5 is from 3.0-3.8 inclusive when the sum of x1, x2, x3, and x4 is 2; and the second n-type layer (4B) and second n region (4b) are composed mainly of a compound represented by Gay1M1y2M2y3M3y4Oy5, where y1 and y5 are numerical values greater than zero, y2, y3, and y4 are numerical values of zero or higher, and x5 is from 3.0-3.8 inclusive when the sum of y1, y2, y3, and y4 is 2. (x2+x3) is greater than (y2+y3).
(FR) Le problème à résoudre par la présente invention est la fourniture d'une cellule solaire, d'une cellule solaire à jonctions multiples, d'un module de cellule solaire et d'une production d'énergie solaire qui ont une excellente efficacité de conversion. Une cellule solaire selon un mode de réalisation de la présente invention comporte une électrode p (2), une électrode n (5), une couche d'absorption de lumière de type p (3) composée principalement d'oxyde cuivreux et une couche de type n (4) ayant une première couche de type n (4A) et une seconde couche de type n (4B) ou présentant une première région n (4a) et une seconde région n (4b) : la première couche de type n (4A) et la première région n (4a) étant composées principalement d'un composé représenté par Gax1M1x2M2x3M3x4Ox5, où M1 est Al et/ou B, M2 représente au moins un type d'élément choisi dans le groupe constitué par In, Ti, Zn, Hf et Zr, M3 représente au moins un type d'élément choisi dans le groupe constitué par Sn, Si et Ge, x1 et x5 sont des valeurs numériques supérieures à zéro, x2, x3 et x4 sont des valeurs numériques égales à zéro ou plus, et x5 est compris entre 3,0 et 3,8 inclus lorsque la somme de x1, x2, x3 et x4 est égale à 2 ; et la seconde couche de type n (4B) et la seconde région n (4b) étant composées principalement d'un composé représenté par Gay1M1y2M2y3M3y4Oy5, où y1 et y5 sont des valeurs numériques supérieures à zéro, y2, y3 et y4 sont des valeurs numériques égales à zéro ou plus, et x5 est compris entre 3,0 et 3,8 inclus lorsque la somme de y1, y2, y3 et y4 est égale à 2. (x2 + x3) est supérieur à (y2 + y3).
(JA) 本発明が解決しようとする課題は、変換効率に優れた太陽電池、多接合型太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽光発電システムを提供することである。 実施形態の太陽電池は、p電極(2)と、n電極(5)と、亜酸化銅を主体とするp型光吸収層(3)と、第1n型層(4A)及び第2n型層(4B)を有する又は第1n領域(4a)及び第2n領域(4b)を有するn型層(4)と、を有し、第1n型層(4A)及び第1n領域(4a)は、Gax1M1x2M2x3M3x4x5で表される化合物を主体とし、M1はAl又は/及びBであり、M2はIn、Ti、Zn、Hf及びZrからなる群より選ばれる1種以上であり、M3はSn、Si及びGeからなる群より選ばれる1種以上であり、x1及びx5は0より大きい数値であり、x2、x3及びx4は0以上の数値であり、x1、x2、x3及びx4の和を2とする場合のx5は3.0以上3.8以下であるものであり、第2n型層(4B)及び第2n領域(4b)は、Gay1M1y2M2y3M3y4y5で表される化合物を主体とし、y1とy5は0より大きい数値であり、y2、y3及びy4は0以上の数値であり、y1、y2、y3及びy4の和を2とする場合のy5は3.0以上3.8以下であるものである。(x2+x3)は、(y2+y3)より大きい。
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