DE19522539A1 - Solarzelle mit einem, eine Oberflächentextur aufweisenden Emitter sowie Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Solarzelle mit einem, eine Oberflächentextur aufweisenden Emitter sowie Verfahren zur Herstellung derselben

Info

Publication number
DE19522539A1
DE19522539A1 DE19522539A DE19522539A DE19522539A1 DE 19522539 A1 DE19522539 A1 DE 19522539A1 DE 19522539 A DE19522539 A DE 19522539A DE 19522539 A DE19522539 A DE 19522539A DE 19522539 A1 DE19522539 A1 DE 19522539A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solar cell
ribs
doping
doped
layer
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
Application number
DE19522539A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19522539C2 (de
Inventor
Wolfram Prof Dr Wettling
Stefan Dipl Phys Glunz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE19522539A priority Critical patent/DE19522539C2/de
Priority to US08/981,444 priority patent/US6147297A/en
Priority to AU61208/96A priority patent/AU716866B2/en
Priority to PCT/DE1996/001082 priority patent/WO1997001189A1/de
Priority to JP9503512A priority patent/JPH11508088A/ja
Priority to EP96918588A priority patent/EP0834199A1/de
Publication of DE19522539A1 publication Critical patent/DE19522539A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19522539C2 publication Critical patent/DE19522539C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared 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
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared 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
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the 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
    • H01L31/0682—Semiconductor devices sensitive to infrared 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the 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 back-junction, i.e. rearside emitter, solar cells, e.g. interdigitated base-emitter regions back-junction 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

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Solarzelle mit einer Emitterschicht, die auf einem Basismaterial aufgebracht ist und über eine Oberflächentextur ver­ fügt, die sich durch sich kreuzende, nach oben spitz zu­ laufende Rippenzüge auszeichnet, sowie auf ein Ver­ fahren zur Herstellung einer solchen.
Solarzellen sind Bauelemente, die Sonnenlicht oder anderes Licht in elektrische Energie umwandeln. Im allgemeinen besteht eine Solarzelle aus einem Halbleitermaterial, das einen pn-Übergang aufweist. Einfallendes Licht erzeugt im Halbleiter positive und negative Ladungsträger, die durch den pn-Übergang getrennt werden. Über metallische Kontakte auf der n- und der p-Seite wird die so erzeugte elektrische Lei­ stung abgenommen.
Aus der Vielzahl bekannter Ausführungsformen von Solarzellen beschränkt sich der Gegenstand dieser Erfindung auf Solarzellen mit einem hohem Wirkungsgrad von < 20%. Diese, auch als "high-efficiency"-Solarzellen bezeichneten elektrischen Bauelemente werden vorzugs­ weise aus Silizium gefertigt. "High-efficiency"- Solarzellen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß bei der Umwandlung von Licht in Elektrizität minimale Verluste auftreten. Dies wird durch Anwendung verschiedener Maßnahmen ermöglicht, die beispielsweise von M.A. Green, "High-efficiency silicon solar cells", TransTech Publications, Aedermannsdorf, Schweiz (1987), ausführlich beschrieben sind.
Die Solarzelle mit dem bisher höchsten erzielbaren Wirkungsgrad ist die sogenannte PERL-Solarzelle (PERL = "passivated emitter and rear, locally diffused"). Der Aufbau, der an sich bekannten "Hochleistungs-So­ larzelle" ist aus Fig. 1 zu entnehmen. Die PERL-Zelle weist eine texturierte Oberfläche S auf, die mit einer Siliziumoxid-Schicht SiO₂ aus Gründen der elektrischen Passivierung und der Antireflexwirkung vergütet ist. Unter der Siliziumoxid-Schicht befindet sich die Emitterschicht E, die Bereiche hoher n⁺⁺-Dotierung und normaldotierte n⁺-Dotierbereiche aufweist. Die Emitterschicht ist durch selektive Ätzverfahren derart dreidimensional ausgebildet, daß ihre Oberflächen­ kontur dem Abdruck vieler nebeneinander angeordneter, vierseitiger Pyramiden entspricht. Nur an Stellen, an denen die Emitterschicht mit einem Metallkontakt­ streifen M in Berührung tritt, ist die Emitterschicht tiefer und auch mit höherer Dotierung versehen ausgebildet.
Die typische Gestalt der charakteristischen Ober­ flächentextur der Emitterschicht bewirkt zum einen, daß das durch die Emitterschicht in die Solarzelle einge­ drungene Licht mit geringeren Verlusten in die Zelle eindringen und zum anderen nicht so leicht aus dem Inneren der Solarzelle wieder nach außen treten kann. Neben der Antireflexwirkung der obersten Siliziumoxid- Schicht trägt diese darüberhinaus auch zur elektrischen Passivierung der Oberfläche bei.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt der texturierten Oberfläche der PERL-Zelle ist die zweistufige n-Dotierung des Emitters, der unter den Kontakten der Metallbrücke hochdotiert und damit niederohmig ist und zudem tiefer ausgebildet ist, als in den Bereichen unter den "invertierten Pyramiden", an denen die Emitterschicht schwächer dotiert und flacher verläuft. Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß auf der, der Emitterschicht gegenüberliegenden Rückseite der Solarzelle Basiskontaktelektroden BE vorgesehen sind.
Zur Herstellung der PERL-Solarzelle sind zwei Photomas­ kenschritte notwendig: ein Ätzschritt, zur Erzeugung der rippenartigen Oberflächentextur sowie ein lokaler Diffusionsschritt, zur Einbringung der Tiefen n⁺⁺-Dif­ fusionsbereiche an Stellen, über denen die Metall­ kontaktbrücken angebracht werden. In einem dritten Verfahrensschritt wird sodann die Oberflächenkontur der Solarzelle mit einer ganzflächigen n⁺-Diffusionsschicht überzogen.
Trotz des bislang unerreichbar hohen Wirkungsgrades der PERL-Solarzelle ist ihre Herstellung, bedingt durch die zwei vorgenannten Maskenschritte aufwendig und kostspielig. Ferner wird die effektive Solarzellen­ oberfläche, die zur Absorption der Lichtenergie dient, durch die langgestreckten Metallkontaktbrücken einge­ schränkt, wodurch der Wirkungsgrad der Solarzelle trotz aller Bemühungen beschränkt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem bekannten Aufbau einer sogenannten PERL-Solarzelle ihre Eigenschaften dahingehend zu verbessern, so daß zum einen ihre Herstellung vereinfacht und zum anderen ihr Wirkungsgrad weiter verbessert wird. Überdies soll der Flächenanteil der Solarzelle, der durch Kontaktelemente verdeckt ist und somit nicht zur Licht­ umwandlung beitragen kann, deutlich minimiert werden.
Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist in den Ansprüchen 1 und 15, die erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschreiben, angegeben. Anspruch 16 gibt eine erfindungsgemäße Solarzelle mit einer neuartigen Struktur an. Vorteilhafte weitere Merkmale zu den unabhängigen Ansprüchen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle mit einer, eine gitterförmige Oberflächen­ textur aufweisenden n-dotierten Emitterschicht, die auf einem Basismaterial gebildet wird, ist derart durchzuführen, daß in einem ersten Verfahrensschritt in einem zu bearbeitenden Basismaterial ganzflächig eine hochdotierte n⁺⁺-Dotierschicht hergestellt wird. Vor­ zugsweise wird diese n⁺⁺-Dotierschicht durch Diffusion von Dotierstoffen in den oberen Bereich des Basismaterials eingebracht. Ein daran anschließendes, selektives Ätzverfahren texturiert die n⁺⁺-Dotierschicht unter Verwendung einer Ätzmaske an ihrer Oberfläche derart, so daß eine Vielzahl sich gegen­ seitig kreuzender, nach oben spitz zulaufender Rippenzüge gebildet werden, deren obere Abschnitte aus der n⁺⁺-dotierten Dotierschicht und deren jeweils un­ terer Teil aus dem Basismaterial besteht (s. Fig. 2).
Auf diese Weise wird erreicht, daß die oberen Kanten der Rippenzüge aus hochdotiertem Material beste­ hen, so daß in der Zusammenschau von allen sich kreu­ zenden Rippenkanten auf der Oberseite der Emitter­ schicht ein niederohmiges Gitter gebildet wird, das die gesamte Zelloberfläche überzieht.
Ein besonderer Vorteil dieser erfindungsgemäßen Gitter- Emitter-Struktur, im folgenden auch mit GE-Struktur abgekürzt, besteht darin, daß durch Auflegen beispiels­ weise eines feinen Kontakt-Drahtgitters auf die GE-Struktur eine elektrische Kontaktierung mit dem Emitter der Solarzelle möglich ist, wobei die durch die filigrane Ausgestaltung des Kontaktgitters hervorge­ rufenen Abschattungseffekte auf ein Minimum reduziert sind. Überdies kann durch das erfindungsgemäße Ver­ fahren der im herkömmlichen Verfahren erforderliche zweite, kostenaufwendige photomaskenschritt vermieden werden, wodurch die Herstellkosten erheblich reduziert werden können.
Damit die Flächenanteile, die zwischen den hoch­ dotierten oberen Rippenkanten liegen und wegen des Ätzvorganges bis zum Basismaterial zur Umwandlung von elektromagnetischer Strahlung in elektrische Energie beitragen können, kann die gesamte Oberflächentextur der erfindungsgemäßen Solarzelle mit n⁺-Dotierstoffen dotiert werden. Auf diese Weise wird ein zweistufig dotierter Emitter erhalten, der Bereiche höchster Dotierung nur unterhalb der Kanten der Rippenzüge auf­ weist, während in die Tiefe der Rippen hinein die Dotierung abnimmt. Diese Art der zweistufigen Dotierung bewirkt einen günstigen Einfluß auf die Rekombination im Emitter.
Durch die Wahl der unterschiedlichen Geometrien der während des Ätzvorganges zu verwendenden Masken kann die geometrische Ausbildung der Rippenzüge beeinflußt werden. Weitere Einzelheiten hierzu sind aus den folgenden Figurenbeschreibungen zu entnehmen.
Ferner ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren eine Solarzelle herzustellen, deren eine Oberfläche sowohl Emitter- als auch Basisanschlüsse aufweist. Erfindungsgemäß sind zur Herstellung einer derartigen Solarzelle nachfolgende Verfahrensschritte durchzuführen:
Zunächst wird die Oberfläche eines Basismaterials ganzflächig mit p⁺-Dotierstoffen dotiert. Vorzugsweise geschieht dies im Rahmen einer Diffusionsdotierung. Anschließend wird die auf diese Weise vordotierte Ober­ fläche mit n⁺⁺-Dotierstoffen nachdotiert. Das Dotie­ rungsprofil ist dabei derart zu wählen, so daß die n-Dotierstoffe weniger tief in das Basismaterial eindrin­ gen als die p-Dotierstoffe. In einem nachgeschalteten selektiven Ätzvorgang wird zur Herstellung einer ge­ wünschten Oberflächentextur eine Ätzmaske verwendet, um eine Vielzahl sich gegenseitig kreuzender, nach oben spitz zulaufender Rippenzüge zu erhalten. Ferner ist die Ätzmaskengeometrie derart zu wählen, daß sich Rippenzüge im äußeren Oberflächenbereich höher ausbil­ den, als innere Rippenzüge, die von den äußeren umgeben werden, so daß die oberen Abschnitte der höher ausge­ bildeten Rippenzüge aus der n⁺⁺-dotierten Dotierschicht und die oberen Abschnitte der inneren Rippenzüge aus der p⁺-dotierten Dotierschicht bestehen.
Mit Hilfe dieses erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, zum einen Bereiche unterschiedlicher Dotiercharakteristik auf ein und der gleichen Oberfläche zu erhalten, die sich zudem in ihrer re­ lativen Höhenlage voneinander unterscheiden. So ragt die Emitterebene, die sich aus den obersten Kanten der höheren Rippenzüge zusammensetzt, über die Basisebene, die sich aus den oberen Kanten der kleiner ausge­ bildeten Rippenzüge zusammensetzt, empor. Wie die nachfolgende Beschreibung zu den entsprechenden Figuren zeigen wird, kann die unterschiedliche Ausbildung der Höhe einzelner Rippenzüge durch geeignete Wahl der während des Ätzvorganges verwendeten Masken vorgenommen werden.
Schließlich ist im Anspruch 16 die Struktur einer erfindungsgemäßen Solarzelle angegeben. Die gegenüber der bekannten PERL-Solarzelle erfindungsgemäße Weiter­ bildung weist Rippenzüge auf, deren jeweils oberer, spitz zulaufender Bereich n⁺⁺-dotiert ist und im jeweils unteren Bereich aus dem Basismaterial besteht. Vorteilhafte Ausführungsformen zu der erfindungsgemäßen Solarzelle sind zum einen aus den Ansprüchen 17 ff, als auch aus den entsprechenden Figurenbeschreibungen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 schematisierte, perspektivische Darstellung einer PERL-Solarzelle,
Fig. 2 schematisierte Schaubilder zum Vergleich der Herstellung des Emitters einer PERL-Solar­ zelle und einer erfindungsgemäßen Gitter-Emitter-Solarzelle,
Fig. 3a, b perspektivische Darstellung der erfindungs­ gemäßen Gitter-Emitterstruktur ohne (a) und mit (b) zusätzlicher homogener n⁺-Dotierung,
Fig. 4a, b Diffusionsprofile unterhalb der Kanten der Rippenzüge, bei einfacher Emitterdiffusion (a) und bei doppelter Emitterdiffusion (b),
Fig. 5a, b, c, d unterschiedliche Ätzmasken zur Herstellung der erfindungsgemäßen Oberflächentextur,
Fig. 6a-e Verfahrensschritte zur Herstellung einer Gitter- Emitter-Solarzelle mit galvanischen Kontakten,
Fig. 7 und 8 Drahtnetz-Gitter-Emitter-Solarzelle und
Fig. 9 Gitter-Emitter-Struktur mit Basis- und Emitterkontakten auf einer Oberflächenseite der Solarzelle.
Bezüglich der Beschreibung zu Fig. 1 wird auf die bereits vorstehend beschreibende Textstelle verwiesen.
In Fig. 2 ist die Emitterherstellung nach dem an sich bekannten PERL-Prozeß (linke Darstellung) sowie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (rechte Darstellungen) im Vergleich zu entnehmen. Beim an sich bekannten PERL-Pro­ zeß wird in einem ersten Schritt (oberste Darstellung links) zunächst die Oberfläche des Basismaterials mit Hilfe einer geeigneten Maske texturiert. Anschließend erfolgt, ebenfalls unter Verwendung einer entsprechenden zweiten Maske, durch lokale Diffusion, die Herstellung eines tief in das Basismaterial hineinreichenden, hochdotierten n⁺⁺-Dotierbereiches En⁺⁺, der später als Kontaktbereich zu einem äußeren Elektrodenkontakt dient. Abschließend wird in einem nachfolgenden Prozeßschritt ganzflächig die texturierte Oberfläche n⁺-dotiert (En⁺).
Im Unterschied zu der vorstehenden Verfahrensweise wird zur Herstellung der GE-Struktur erfindungsgemäß das Basismaterial in einem ersten Schritt ganzflächig an der Oberseite n⁺⁺-dotiert. Danach erfolgt unter Ver­ wendung einer geeigneten Maske ein Ätzschritt, bei dem die in der mittleren Darstellung auf der rechten Seite der Fig. 2 dargestellte Strukturierung erzeugt wird. Wesentlich dabei ist, daß die Ätztiefe zwischen den einzelnen Rippenzügen in das Basismaterial hineinreicht, so daß jeweils unter den spitzen Kanten jedes einzelnen Rippenzuges hochdotierte n⁺⁺-Dotierbereiche verbleiben. Unter erfindungsgemäßer Vermeidung eines zweiten Maskenschrittes kann zusätzlich eine ganzflächige Dotierung erfolgen, diesmal mit n⁺-Dotierstoffen. Auf diese Weise erhält man eine neuartige Emitterstruktur, bei der der Emitterbereich unter den Kanten der jeweiligen Rippenzüge liegt. So entsteht ein niederohmiges Gitter, das die gesamte Zelloberfläche, wie sie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist, überzieht. Das besondere der GE-Struktur besteht darin, daß die Texturierung nicht nur für die optische Anpassung der Zelle, sondern auch für die Strukturierung des Emitters und der Kontakte eingesetzt werden kann. Dadurch kann ein zeit- und kostenaufwendiger Photomaskenschritt gegenüber der herkömmlichen Strukturierung eingespart werden.
Aus den Darstellungen gemäß Fig. 3 gehen in perspektivischer Darstellung die erfindungsgemäßen GE-Struk­ turen ohne (siehe hierzu 3 a) und mit (siehe hierzu 3 b) zusätzlicher homogener n⁺-Dotierung hervor.
Zur Kontaktierung der Emitterschicht wird, wie aus den Fig. 3 hervorgeht, ein elektrischer Kontakt G auf die Oberseite der Kanten aufgebracht, so daß auf diese Weise ein möglichst niederohmiger elektrischer Kontakt hergestellt werden kann. Die Elektrode G ist vorzugs­ weise Bestandteil eines Elektrodengitters, wie in den Fig. 7 und 8 noch zu beschreiben ist, das die effektive Solarzellenoberfläche nur geringfügig ab­ schattet.
Aus der Fig. 4 gehen Dotierprofilmöglichkeiten hervor, deren Gemeinsamkeit die Herstellung einer hohen Dotierstoffkonzentration im Bereich der Kanten der jeweiligen Rippenzüge ist, während in die Tiefe der Kanten hinein die Dotierung abnimmt. Dieses Dotierprofil übt einen günstigen Einfluß auf die Rekombinationsmöglichkeiten innerhalb des Emitters aus. So kann durch ein Doppeldiffusionsprofil gemäß Darstellung 4b die Leitfähigkeit in der Kante noch weiter verbessert werden.
Wie bereits vorstehend in Bezug auf die individuelle Beschaffenheit der Oberflächentextur erwähnt, kann die Größe und Form der sich kreuzenden Rippenzüge durch die Wahl geeigneter Ätzmasken bestimmt werden. Die Ver­ wendung einer gitterförmigen Maske mit jeweils quadratisch ausgebildeten Maschenfeldern gemäß Fig. 5a läßt während des Ätzprozesses auf der Oberfläche der zu bearbeitenden Solarzelle ein Relief entstehen, das dem Abdruck vieler nebeneinander angeordneter, vierseitiger Pyramiden entspricht. Die gegenseitige Beabstandung der einzelnen inversen Pyramiden ist durch die Breite der Zwischenstege der gitterförmigen Maske, die im vor­ liegenden Fall in jeder Richtung gleich ist, festgelegt.
Das Maskenbeispiel gemäß Fig. 5b weist ebenfalls quadratische Maschenfelder auf, doch sind die Zwischen­ stege, die sich jeweils senkrecht schneiden unter­ schiedlich stark ausgebildet. Durch die schmale Aus­ bildung der Zwischenstege, die horizontal verlaufen, sind die Abschirmungseffekte während des Ätzvorgangs geringer, so daß in Richtung der schmal ausgebildeten Zwischenstege mehr Material abgetragen werden kann als in der orthogonalen Richtung entlang der breiteren Zwi­ schenstege.
Anhand der in Fig. 5 dargestellten Teilfiguren sind jeweils seitlich an den Maskengitter Querschnittsver­ läufe dargestellt, die das Ätzprofil in der ent­ sprechenden Richtung der zu bearbeitenden Solarzelle darstellen. So bilden sich unter Verwendung der Ätzmaske gemäß Fig. 5b in der senkrechten Erstreckung niedrigere Rippenzüge aus als in der waagerechten Erstreckung. Damit entsteht in vertikaler Richtung eine höhere Leitfähigkeit in den Rippen als in horizontaler Richtung.
Die Maschenfelder der Ätzmasken können gemäß Teilfigur 5c auch einen rechteckigen Grundriß aufweisen, falls die Emitterfläche und der Emitterwiderstand in einer Richtung größer sein sollen als in der anderen. So entstehen zwischen einzelnen Rippenzügen größere Gräben, die aus dem waagerechten Profilverlauf in der Teilfigur 5c zu entnehmen sind. Auf diese Weise lassen sich innerhalb der Emitterstruktur in senkrechter und waagerechter Richtung verschiedene Leitfähigkeiten ausbilden, die durch das Verhältnis der Seitenlängen bestimmt sind.
Neben der Einflußnahme der Zwischenstegbreite einer Ätzmaske auf die Höhe der sich bildenden Rippenzüge ist auch das GE-Diffusionsprofil zu beeinflussen. So ent­ steht beispielsweise unter Verwendung der Maske gemäß Fig. 5b in der waagrechten Reihe ein höherdotiertes Profil als in der senkrechten Reihe. Grund hierfür ist der größere Ätz-Abtrag in der senkrechten Reihe.
Durch geeignete geometrische Anordnung breiter und schmaler Stegbreiten ist es auch gemäß Fig. 5d möglich, sogenannte Übergitter-Strukturen zu schaffen, die aus den Querschnittsprofilen in beiden Richtung zu entnehmen sind. So sind im Randbereich der zu be­ arbeitenden Solarzellenoberfläche breite Zwischenstege vorgesehen, die einen quadratischen Bereich ein­ schließen, der nur durch schmale Zwischenstege durch­ setzt ist. Auf diese Weise werden hohe Rippenzüge im Randbereich erhalten, die niedrigere Rippenzüge im inneren Bereich der Solarzelle einschließen.
Mit Hilfe der vorstehend genannten Ätzgittervarianten, die keine abschließende Aufzählung möglicher Maskengeometrien darstellen sollen, sind grundsätzlich Gitter-Emitter-Strukturen herstellbar, die weitgehend beliebige Gittergeometrien annehmen können. Ein beson­ derer Vorteil der erfindungsgemäßen GE-Struktur ist die hohe Dotierung an den oberen Bereichen der sich ausbil­ denden Rippenzügen, wodurch eine erhöhte Querleitfähig­ keit geschaffen wird, was nicht zuletzt zu einer Re­ duzierung der mit der Gitterstruktur in Kontakt tretenden Elektrodenkontaktflächen führt. So können zur Kontaktierung wenige, sogenannte Gridfinger, die ein­ zelne elektrische Kontaktflächen darstellen, verwendet werden, wodurch die Abschattungsverluste reduziert und die Technologie erheblich vereinfacht werden kann.
Durch die Reduzierung an Elektrodenkontaktflächen eignet sich die erfindungsgemäße GE-Struktur auch für die Verwendung sogenannter siebgedruckter Kontaktstellen.
Wie bereits erwähnt, können die Dotierprofile in den sich ausbildenden Rippenzügen gezielt durch tieferes Ätzen eingestellt werden. So kann ein hochdotiertes "Übergitter", wie es zur Herstellung anhand Fig. 5d beschrieben worden ist, in einer niedrigdotierten GE-Struk­ tur erzeugt werden. Hierzu wird gemäß Fig. 6a das Basismaterial durch doppelte Emitterdiffusion dotiert, so daß sich zwei Dotierprofile ergeben, ein hoch­ dotierter Bereich HD und ein niedrigdotierter Bereich LD. Unter Verwendung beispielsweise einer Ätzmaske gemäß Fig. 5d ergibt sich nach dem Ätzvorgang die Emitterstruktur gemäß Fig. 6b. Wesentlich ist hierbei zu bemerken, daß der obere Teil der hohen Rippenzüge Bereiche hoher Dotierung aufweist, wohingegen die niedrigeren Rippenzüge an den oberen Kanten aus­ schließlich Bereiche geringer Dotierung aufweisen.
Aus Gründen des mechanischen Schutzes sowie zur Re­ flexminderung wird vorzugsweise eine Oxidschicht O ganzflächig über die erhaltene Oberflächentextur aufge­ bracht (gemäß Fig. 6c) und nur an Stellen der höheren Rippenzüge lokal abgetragen, bis der Kantenbereich der hochdotierten Bereiche freigelegt ist (siehe hierzu Fig. 6b). Zur Herstellung galvanischer Kontakte werden nun gemäß Fig. 6e an diesen Stellen galvanische Kontaktelemente aufgebracht, wodurch eine GE-Solarzellenstruktur geschaffen wird, die durch sehr feine Kontakte für höchste Wirkungs­ grade optimiert werden kann.
Eine alternative Ausführungsform, elektrische Kontaktstellen auf der Oberfläche der GE-Struktur aufzubringen ist wie bereits erwähnt die Verwendung von feinsten Drahtgittern gemäß Fig. 7. Das Drahtgitter wird vorzugsweise durch Aufpressen des Drahtes ggf. unter Einfluß von Wärme, Ultraschall oder einem Flußmittel, auf die Kanten der Rippenzüge aufgebracht. Von Vorteil ist hierbei, daß das Drahtnetz, dessen Abmessungen von der Größenordnung 20 µm Drahtdurch­ messer und 2000 µm Maschenweite ist, nicht auf die GE-Struk­ tur justiert werden muß, sondern gemäß Fig. 8 eine willkürliche Lage relativ zur Rippenzugorientie­ rung einnehmen kann. Diese Art der elektrischen Kontaktierung eignet sich daher insbesondere für die automatisierte Fertigung.
Die bisherigen Ausführungen zur Herstellung soge­ nannter GE-Strukturen können sinngemäß auch auf die Basiskontaktierung übertragen werden. So ist die der Emitterseite gegenüberliegende Basisseite der So­ larzelle in gleicher Weise zu prozessieren, nur mit entsprechend ungekehrten Dotierstoffkonzentra­ tionen. Hierzu sind die n-Dotierstoffe durch p-Dotierstoffe zu ersetzen. Auf diese Weise kann ein sogenanntes hochdotiertes BSF-(=back surface field) Gitter (GBSF) erzeugt werden, das anstelle der Punkt­ kontaktierung, wie sie aus der Fig. 1 zu entnehmen ist, verwendet werden kann. Die gesamte Rückseite kann sodann entweder über einem Oxid mit Aluminium bedampft werden oder nur wenige elektrische Kontaktstellen wie die Emitterseite aufweisen. Im letzteren Fall erhält man eine sogenannte Bifacial-Solarzelle, d. h. eine Solarzelle, die von beiden Seiten beleuchtet werden kann.
Selbstverständlich kann eine Solarzelle sowohl mit einer GE- als auch mit einer G-BSF-Struktur prozessiert werden.
Schließlich geht aus der Fig. 9 eine weitere neuartige Variante einer oberflächentexturierten Solarzelle hervor, die auf einer einzigen Oberfläche sowohl die Emitter- als auch die Basiskontakte aufweist. Diese Struktur wird erhalten, indem in einem ersten Schritt das Basismaterial mit p⁺-Dotierstoffen dotiert und anschließend eine n⁺⁺-Dotierschicht eindiffundiert wird. Unter Verwendung einer geeigneten Ätzmaske zur Erzeugung von "Übergitter-Emitter" (siehe hierzu auch Fig. 5d), kann eine Struktur, wie sie in Fig. 9 im Querschnitt angegeben ist, prozessiert werden, so daß die tiefergeätzten Kanten der Rippenzüge die p⁺-Dotier­ schicht und die höhergeätzten, die n⁺⁺-Dotier­ schicht aufweisen.

Claims (25)

1. Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle mit einer, eine gitterförmige Oberflächentextur auf­ weisenden n-dotierten Emitterschicht, die auf einem Basismaterial gebildet wird, gekennzeichnet durch folgende Herstellungsschritte:
  • - Herstellung einer ganzflächigen n⁺⁺-Dotierschicht im oberen Bereich des Basismaterials und
  • - Selektiver Ätzvorgang an der Emitterschicht unter Verwendung einer die Oberflächentextur erzeugenden Maske, so daß eine Vielzahl sich gegenseitig kreuzender, nach oben spitz zulaufender Rippenzüge erzeugt werden, deren oberer Abschnitt aus der n⁺⁺-dotie­ rten Dotierschicht und deren unterer Teil aus dem Basismaterial besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Ätzvorgang texturierte Oberfläche zusätzlich ganzflächig n⁺-dotiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die n⁺⁺-Dotierschicht tiefer als die n⁺-Dotierschicht ausgebildet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächentextur dem Abdruck nebeneinander angeordneter, vierseitiger Pyramiden entspricht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die n⁺⁺-Dotierschicht ca. 3 µm tief ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dotierungen durch Dotierstoff-Diffusionsprozesse durchgeführt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske einem Gitter entspricht, das quadratische oder rechteckige Maschenfelder aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Dickenwahl der Zwischenstege der Gittermaske die nach dem Ätzvorgang verbleibende Höhe der Rippenzüge derart eingestellt wird, daß je breiter die Zwischenstege gewählt werden, um so weniger Material abgetragen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf den nach oben spitz zulaufenden Rippenzügen eine Kontaktelektrodenanordnung aufgebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelektroden­ anordnung ein Drahtgittergeflecht ist, das durch Auf­ pressen auf die spitzen Rippenzüge aufgebracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgittergeflecht eine Maschenweite von ca. 2000 µm und der Draht einen Querschnitt von ca. 20 µm aufweisen.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Maskenwahl in gewissen Abständen zwischen den Tex­ turrippen Rippenzüge entstehen, die erhöht ausgebildet sind und höher dotiert sind.
13 Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oxidschicht ganzflächig auf die Oberfläche abgeschieden wird und nur an den überhöhten Rippenstellen bis zum Beginn der n⁺⁺-Dotierung die Oxidschicht abgetragen wird, und daß an den hochdotierten freien Stellen galvanische Kontakte angebracht werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die der texturierten Emitterschicht gegenüberliegende Rückseite der Solarzelle in gleicherweise prozessiert wird wie die Emitterschicht gemäß Anspruch 1, unter Berücksichtigung der anstelle der n-Dotierungen für die Basiskontakte erforderlichen p-Dotierungen.
15. Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle mit einer, eine gitterförmige Oberflächentextur auf­ weisende Oberflächenschicht die n- und p-dotierte Bereiche aufweist, die auf dem Basismaterial gebildet werden, gekennzeichnet durch folgende Herstellungsschritte:
  • - Herstellung einer ganzflächigen p⁺-Dotierung im oberen Bereich des Basismaterials
  • - Herstellung einer ganzflächigen n⁺⁺-Dotierschicht im oberen Bereich des Basismaterials und
  • - Selektiver Ätzvorgang an der Oberfläche unter Verwendung einer die Oberflächentextur erzeugenden Maske, so daß eine Vielzahl sich gegenseitig kreuzender, nach oben spitz zulaufender Rippenzüge derart erzeugt werden, daß in gewissen Abständen Rippenzüge höher ausgebildet werden, als die anderen Rippenzüge, und daß die oberen Abschnitte der höher ausgebildeten Rippenzüge aus der n⁺⁺-dotierten Dotierschicht und die oberen Abschnitte der tieferen Rippenzüge aus der p⁺-dotierten Dotierschicht bestehen.
16. Solarzelle mit einer Emitterschicht, die auf einem Basismaterial aufgebracht ist und über eine Oberflächentextur verfügt, die durch sich kreuzende, nach oben spitz zulaufende Rippenzüge geprägt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenzüge jeweils im oberen, spitz zulaufenden Bereich n⁺⁺-dotiert sind und im unteren Bereich aus dem Basismaterial bestehen.
17. Solarzelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenzüge obere spitze Kanten bilden, die im Ganzen ein niederohmiges Gitter bilden, das die gesamte Solarzellenoberfläche überzieht.
18. Solarzelle nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dotierstoffkonzentra­ tion von der oberen Kante eines jeden Rippenzuges zum Basismaterial abnimmt.
19. Solarzelle nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die am äußeren Oberflächenbereich der Solarzelle angeordneten Rippenzüge höher ausgebildet sind, als die von den Hohen umschlossenen Rippenzüge.
20. Solarzelle nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie Spitzen der äußeren Rippenzüge stärker dotiert sind als die Eingeschlossenen.
21. Solarzelle nach Anspruch 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oxidschicht über den Rückenzügen vorgesehen ist, die an den hohen Rippenkanten abgetragen ist und an diesen Stellen jeweils galvanische Kontakte vorgesehen sind.
22. Solarzelle nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Rippenzügen ein Kontaktgitter vorgesehen ist, das willkürlich auf den Rippenzügen aufgebracht ist.
23. Solarzelle nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die der Emitteroberfläche gegenüberliegende Basiskontaktseite in gleicher Weise ausgebildet ist mit entsprechend p-dotierten Bereichen.
24. Solarzelle nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zur elektrischen Kontaktierung der Basisseite entweder eine Aluminiumschicht oder einzelne Kontaktelektroden dienen.
25. Solarzelle nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß neben hohen n⁺⁺-dotierten Rippenzügen kleinere p⁺-dotierte Rippenzüge auf einer Oberseite der Solarzelle vorgesehen sind.
DE19522539A 1995-06-21 1995-06-21 Solarzelle mit einem, eine Oberflächentextur aufweisenden Emitter sowie Verfahren zur Herstellung derselben Expired - Fee Related DE19522539C2 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19522539A DE19522539C2 (de) 1995-06-21 1995-06-21 Solarzelle mit einem, eine Oberflächentextur aufweisenden Emitter sowie Verfahren zur Herstellung derselben
US08/981,444 US6147297A (en) 1995-06-21 1996-06-19 Solar cell having an emitter provided with a surface texture and a process for the fabrication thereof
AU61208/96A AU716866B2 (en) 1995-06-21 1996-06-19 A Solar cell having an emitter provided with a surface texture and a process for the fabrication thereof
PCT/DE1996/001082 WO1997001189A1 (de) 1995-06-21 1996-06-19 Solarzelle mit einem, eine oberflächentextur aufweisenden emitter sowie verfahren zur herstellung derselben
JP9503512A JPH11508088A (ja) 1995-06-21 1996-06-19 表面織目模様の放射層を有する太陽電池
EP96918588A EP0834199A1 (de) 1995-06-21 1996-06-19 Solarzelle mit einem, eine oberflächentextur aufweisenden emitter sowie verfahren zur herstellung derselben

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19522539A DE19522539C2 (de) 1995-06-21 1995-06-21 Solarzelle mit einem, eine Oberflächentextur aufweisenden Emitter sowie Verfahren zur Herstellung derselben

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19522539A1 true DE19522539A1 (de) 1997-01-02
DE19522539C2 DE19522539C2 (de) 1997-06-12

Family

ID=7764892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19522539A Expired - Fee Related DE19522539C2 (de) 1995-06-21 1995-06-21 Solarzelle mit einem, eine Oberflächentextur aufweisenden Emitter sowie Verfahren zur Herstellung derselben

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6147297A (de)
EP (1) EP0834199A1 (de)
JP (1) JPH11508088A (de)
AU (1) AU716866B2 (de)
DE (1) DE19522539C2 (de)
WO (1) WO1997001189A1 (de)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19730975A1 (de) * 1997-06-30 1999-01-07 Max Planck Gesellschaft Verfahren zur Herstellung von schichtartigen Gebilden auf einem Substrat, Substrat sowie mittels des Verfahrens hergestellte Halbleiterbauelemente
EP0984493A2 (de) * 1998-08-31 2000-03-08 Sharp Kabushiki Kaisha Solarzellenbatterie und Herstellungsverfahren
EP0990269A1 (de) * 1997-04-23 2000-04-05 Unisearch Limited Herstellung von einem muster metallischen kontakte unter verwendung von selektiven siliziumwachstum
EP1124263A2 (de) 2000-02-09 2001-08-16 Sharp Kabushiki Kaisha Solarzelle und ihr Herstellungsverfahren
DE10040459A1 (de) * 2000-08-18 2002-03-21 Infineon Technologies Ag PIN-Fotodiode in einer vertikal strukturierten Schichtenfolge und Verfahren zur Herstellung einer PIN-Diode
US6645833B2 (en) 1997-06-30 2003-11-11 Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E. V. Method for producing layered structures on a substrate, substrate and semiconductor components produced according to said method
DE102004012884A1 (de) * 2004-03-16 2005-10-06 Ixys Semiconductor Gmbh Leistungs-Halbleiterbauelement in Planartechnik
US7736927B2 (en) 2003-10-29 2010-06-15 Infineon Technologies Ag Method for the production of an anti-reflecting surface on optical integrated circuits
DE102009021971A1 (de) * 2009-05-19 2010-11-25 Ersol Solar Energy Ag Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle und Solarzelle
WO2010145765A2 (de) 2009-06-19 2010-12-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solarzelle und verfahren zu deren herstellung
WO2012006354A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Method for manufacturing a high efficiency solar cell by directional doping
EP2426723A2 (de) 2010-09-02 2012-03-07 International Solar Energy Research Center Konstanz E.V. Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle
US9252305B2 (en) 2011-03-03 2016-02-02 Mitsubishi Electric Corporation Photovoltaic device, manufacturing method thereof, and photovoltaic module

Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60026286T2 (de) * 1999-05-28 2006-11-09 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. MIT Ga DOTIERTER CZOCHRALSKI-EINKRISTALL UND WAFER UND VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG
US7442629B2 (en) 2004-09-24 2008-10-28 President & Fellows Of Harvard College Femtosecond laser-induced formation of submicrometer spikes on a semiconductor substrate
US7057256B2 (en) 2001-05-25 2006-06-06 President & Fellows Of Harvard College Silicon-based visible and near-infrared optoelectric devices
US8664525B2 (en) * 2003-05-07 2014-03-04 Imec Germanium solar cell and method for the production thereof
JP4660642B2 (ja) * 2003-10-17 2011-03-30 信越化学工業株式会社 太陽電池及びその製造方法
DE102004034435B4 (de) * 2004-07-16 2007-03-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Halbleiterbauelement mit einem auf mindestens einer Oberfläche angeordneten elektrischen Kontakt
US8816191B2 (en) * 2005-11-29 2014-08-26 Banpil Photonics, Inc. High efficiency photovoltaic cells and manufacturing thereof
DE102006031300A1 (de) * 2006-06-29 2008-01-03 Schmid Technology Systems Gmbh Verfahren zur Dotierung von Siliziummaterial für Solarzellen, entsprechend dotiertes Siliziummaterial und Solarzelle
CN101167192B (zh) * 2006-08-14 2011-07-20 陈钟谋 量子库太阳能电池及其制备方法
US20080048102A1 (en) * 2006-08-22 2008-02-28 Eastman Kodak Company Optically enhanced multi-spectral detector structure
US8035028B2 (en) * 2006-10-09 2011-10-11 Solexel, Inc. Pyramidal three-dimensional thin-film solar cells
WO2008100603A1 (en) * 2007-02-15 2008-08-21 Massachusetts Institute Of Technology Solar cells with textured surfaces
ATE547812T1 (de) * 2007-07-18 2012-03-15 Imec Verfahren zur herstellung einer emitterstruktur und daraus resultierende emitterstrukturen
RU2476959C2 (ru) * 2008-01-23 2013-02-27 Солвей Флуор Гмбх Способ изготовления солнечных элементов
CN103400898B (zh) * 2008-03-27 2016-01-20 三菱电机株式会社 光电动势装置的制造方法
EP2259337A4 (de) * 2008-03-27 2011-08-24 Mitsubishi Electric Corp Photovoltaik-stromeinrichtung und verfahren zu ihrer herstellung
US8012787B2 (en) 2008-04-30 2011-09-06 Mitsubishi Electric Corporation Photovoltaic device and manufacturing method thereof
TWI493605B (zh) * 2008-06-11 2015-07-21 Ind Tech Res Inst 背面電極層的製造方法
WO2009157052A1 (ja) * 2008-06-23 2009-12-30 三菱電機株式会社 光起電力装置の製造方法
US8207444B2 (en) * 2008-07-01 2012-06-26 Sunpower Corporation Front contact solar cell with formed electrically conducting layers on the front side and backside
US8030206B2 (en) * 2008-08-27 2011-10-04 The Boeing Company Coplanar solar cell metal contact annealing in plasma enhanced chemical vapor deposition
JP5344872B2 (ja) * 2008-08-27 2013-11-20 三菱電機株式会社 光起電力装置
US8679959B2 (en) * 2008-09-03 2014-03-25 Sionyx, Inc. High sensitivity photodetectors, imaging arrays, and high efficiency photovoltaic devices produced using ion implantation and femtosecond laser irradiation
KR100997669B1 (ko) * 2008-11-04 2010-12-02 엘지전자 주식회사 스크린 인쇄법을 이용한 실리콘 태양전지 및 그 제조방법
DE102008060599A1 (de) 2008-12-06 2010-06-10 Rainer Merdonig Solarzelleneinheit
US8338220B2 (en) * 2009-02-06 2012-12-25 Applied Materials, Inc. Negatively charged passivation layer in a photovoltaic cell
KR101092469B1 (ko) 2009-03-03 2011-12-13 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
KR101192345B1 (ko) 2009-06-09 2012-10-18 엘지전자 주식회사 태양전지의 전극 패턴 및 이를 포함하는 태양전지
EP2356695B1 (de) 2009-03-03 2018-11-21 LG Electronics Inc. Solarzelle
WO2010109692A1 (ja) * 2009-03-25 2010-09-30 三菱電機株式会社 基板の粗面化方法および光起電力装置の製造方法
AU2010229103A1 (en) * 2009-03-26 2011-11-03 Bp Corporation North America Inc. Apparatus and method for solar cells with laser fired contacts in thermally diffused doped regions
US8207051B2 (en) 2009-04-28 2012-06-26 Sionyx, Inc. Semiconductor surface modification
US20110048505A1 (en) * 2009-08-27 2011-03-03 Gabriela Bunea Module Level Solution to Solar Cell Polarization Using an Encapsulant with Opened UV Transmission Curve
EP2478560A4 (de) 2009-09-17 2014-06-18 Sionyx Inc Lichtempfindliche bildgebungsvorrichtungen und entsprechende verfahren
US9673243B2 (en) 2009-09-17 2017-06-06 Sionyx, Llc Photosensitive imaging devices and associated methods
US9911781B2 (en) 2009-09-17 2018-03-06 Sionyx, Llc Photosensitive imaging devices and associated methods
EP2478562A4 (de) * 2009-09-20 2014-10-22 Intermolecular Inc Verfahren zur konstruktion kristalliner silicium-solarzellen zur verwendung in einem kombinierten screening
US8796060B2 (en) * 2009-11-18 2014-08-05 Solar Wind Technologies, Inc. Method of manufacturing photovoltaic cells, photovoltaic cells produced thereby and uses thereof
EP2502277A2 (de) * 2009-11-18 2012-09-26 Solar Wind Technologies, Inc. Verfahren zur herstellung von pv-zellen, auf diese weise hergestellte pv-zellen und ihre verwendung
US20110114147A1 (en) * 2009-11-18 2011-05-19 Solar Wind Ltd. Method of manufacturing photovoltaic cells, photovoltaic cells produced thereby and uses thereof
US8586862B2 (en) * 2009-11-18 2013-11-19 Solar Wind Technologies, Inc. Method of manufacturing photovoltaic cells, photovoltaic cells produced thereby and uses thereof
US20110114152A1 (en) * 2009-11-18 2011-05-19 Solar Wind Ltd. Method of manufacturing photovoltaic cells, photovoltaic cells produced thereby and uses thereof
JP2011142210A (ja) * 2010-01-07 2011-07-21 Sharp Corp 太陽電池およびその製造方法
US8692198B2 (en) 2010-04-21 2014-04-08 Sionyx, Inc. Photosensitive imaging devices and associated methods
KR101626162B1 (ko) * 2010-04-26 2016-05-31 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
CN103081128B (zh) 2010-06-18 2016-11-02 西奥尼克斯公司 高速光敏设备及相关方法
US9991407B1 (en) * 2010-06-22 2018-06-05 Banpil Photonics Inc. Process for creating high efficiency photovoltaic cells
JP2012009578A (ja) * 2010-06-24 2012-01-12 Sharp Corp 太陽電池
US8377738B2 (en) 2010-07-01 2013-02-19 Sunpower Corporation Fabrication of solar cells with counter doping prevention
US20120017981A1 (en) * 2010-07-20 2012-01-26 Indo Chung Solar cell and method for manufacturing the same
TWI431797B (zh) 2010-10-19 2014-03-21 Ind Tech Res Inst 選擇性射極之太陽能電池及其製作方法
CN103392236B (zh) 2010-12-21 2016-03-23 西奥尼克斯公司 具有减少的衬底损伤的半导体器件和相关方法
US20120174975A1 (en) * 2011-01-10 2012-07-12 Shin Myungjun Solar cell and method for manufacturing the same
KR101180813B1 (ko) * 2011-01-18 2012-09-07 엘지전자 주식회사 태양 전지
KR101833269B1 (ko) 2011-03-10 2018-02-28 사이오닉스, 엘엘씨 3차원 센서, 시스템, 및 관련 방법
JP5496136B2 (ja) * 2011-03-25 2014-05-21 三菱電機株式会社 光起電力装置および光起電力モジュール
US9496308B2 (en) 2011-06-09 2016-11-15 Sionyx, Llc Process module for increasing the response of backside illuminated photosensitive imagers and associated methods
TWI453927B (zh) 2011-06-29 2014-09-21 Ind Tech Res Inst 多重反射結構以及光電元件
US20130016203A1 (en) 2011-07-13 2013-01-17 Saylor Stephen D Biometric imaging devices and associated methods
US8865507B2 (en) 2011-09-16 2014-10-21 Sionyx, Inc. Integrated visible and infrared imager devices and associated methods
KR101860919B1 (ko) * 2011-12-16 2018-06-29 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 이의 제조 방법
US9064764B2 (en) 2012-03-22 2015-06-23 Sionyx, Inc. Pixel isolation elements, devices, and associated methods
KR101387718B1 (ko) * 2012-05-07 2014-04-22 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 이의 제조 방법
CN102779898A (zh) * 2012-06-27 2012-11-14 友达光电股份有限公司 制作太能阳电池的方法
US9812590B2 (en) 2012-10-25 2017-11-07 Sunpower Corporation Bifacial solar cell module with backside reflector
US9035172B2 (en) 2012-11-26 2015-05-19 Sunpower Corporation Crack resistant solar cell modules
US8796061B2 (en) 2012-12-21 2014-08-05 Sunpower Corporation Module assembly for thin solar cells
JP6466346B2 (ja) 2013-02-15 2019-02-06 サイオニクス、エルエルシー アンチブルーミング特性を有するハイダイナミックレンジｃｍｏｓ画像センサおよび関連づけられた方法
US8916038B2 (en) * 2013-03-13 2014-12-23 Gtat Corporation Free-standing metallic article for semiconductors
WO2014151093A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Sionyx, Inc. Three dimensional imaging utilizing stacked imager devices and associated methods
WO2014209421A1 (en) 2013-06-29 2014-12-31 Sionyx, Inc. Shallow trench textured regions and associated methods
US9685571B2 (en) 2013-08-14 2017-06-20 Sunpower Corporation Solar cell module with high electric susceptibility layer
WO2015027269A1 (en) * 2013-09-02 2015-03-05 The Australian National University Photovoltaic device with selective emitter structure and method of producing same
JP6394618B2 (ja) * 2016-01-26 2018-09-26 三菱電機株式会社 太陽電池および太陽電池の製造方法
CN112466967B (zh) * 2020-11-23 2023-08-22 浙江晶科能源有限公司 一种选择性发射极太阳能电池及其制备方法
CN115911147A (zh) * 2022-11-16 2023-04-04 宁夏隆基乐叶科技有限公司 选择性发射极及其制备方法、太阳能电池和太阳能组件

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3460240A (en) * 1965-08-24 1969-08-12 Westinghouse Electric Corp Manufacture of semiconductor solar cells
JPS5165774U (de) * 1974-11-20 1976-05-24
US3985579A (en) * 1975-11-26 1976-10-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Rib and channel vertical multijunction solar cell
US4152824A (en) * 1977-12-30 1979-05-08 Mobil Tyco Solar Energy Corporation Manufacture of solar cells
US4343962A (en) * 1979-07-16 1982-08-10 Arnost Neugroschel Oxide charge induced high low junction emitter solar cell
US4314231A (en) * 1980-04-21 1982-02-02 Raychem Corporation Conductive polymer electrical devices
US4322571A (en) * 1980-07-17 1982-03-30 The Boeing Company Solar cells and methods for manufacture thereof
US4367368A (en) * 1981-05-15 1983-01-04 University Patents Inc. Solar cell
US4665277A (en) * 1986-03-11 1987-05-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Floating emitter solar cell
JP2732524B2 (ja) * 1987-07-08 1998-03-30 株式会社日立製作所 光電変換デバイス
US5217539A (en) * 1991-09-05 1993-06-08 The Boeing Company III-V solar cells and doping processes
US5215599A (en) * 1991-05-03 1993-06-01 Electric Power Research Institute Advanced solar cell
ES2270414T3 (es) * 1992-03-20 2007-04-01 Shell Solar Gmbh Procedimiento de fabricacion de celulas solares con metalizacion combinada.
US5431741A (en) * 1992-12-11 1995-07-11 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Silicon solar cell
DE4310206C2 (de) * 1993-03-29 1995-03-09 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle aus einer Substratscheibe
JP3398385B2 (ja) * 1993-07-29 2003-04-21 ヴィレケ・ゲルハルト 太陽電池の製作方法およびこの方法によって製作された太陽電池
JP3202536B2 (ja) * 1994-07-19 2001-08-27 シャープ株式会社 バイパス機能付太陽電池セル
EP0729189A1 (de) * 1995-02-21 1996-08-28 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw Herstellungsverfahren von Solarzellen und so hergestellte Produkte

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Appl. Phys. Lett., 57 (6), 06. August 1990, S. 602-604 *

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0990269A1 (de) * 1997-04-23 2000-04-05 Unisearch Limited Herstellung von einem muster metallischen kontakte unter verwendung von selektiven siliziumwachstum
EP0990269A4 (de) * 1997-04-23 2001-10-04 Unisearch Ltd Herstellung von einem muster metallischen kontakte unter verwendung von selektiven siliziumwachstum
US6645833B2 (en) 1997-06-30 2003-11-11 Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E. V. Method for producing layered structures on a substrate, substrate and semiconductor components produced according to said method
DE19730975A1 (de) * 1997-06-30 1999-01-07 Max Planck Gesellschaft Verfahren zur Herstellung von schichtartigen Gebilden auf einem Substrat, Substrat sowie mittels des Verfahrens hergestellte Halbleiterbauelemente
EP0984493A2 (de) * 1998-08-31 2000-03-08 Sharp Kabushiki Kaisha Solarzellenbatterie und Herstellungsverfahren
EP0984493A3 (de) * 1998-08-31 2000-06-28 Sharp Kabushiki Kaisha Solarzellenbatterie und Herstellungsverfahren
US6313397B1 (en) 1998-08-31 2001-11-06 Sharp Kabushiki Kaisha Solar battery cell
EP1124263A3 (de) * 2000-02-09 2008-03-26 Sharp Kabushiki Kaisha Solarzelle und ihr Herstellungsverfahren
EP1124263A2 (de) 2000-02-09 2001-08-16 Sharp Kabushiki Kaisha Solarzelle und ihr Herstellungsverfahren
DE10040459A1 (de) * 2000-08-18 2002-03-21 Infineon Technologies Ag PIN-Fotodiode in einer vertikal strukturierten Schichtenfolge und Verfahren zur Herstellung einer PIN-Diode
US7736927B2 (en) 2003-10-29 2010-06-15 Infineon Technologies Ag Method for the production of an anti-reflecting surface on optical integrated circuits
US7030426B2 (en) 2004-03-16 2006-04-18 Ixys Semiconductor Gmbh Power semiconductor component in the planar technique
DE102004012884A1 (de) * 2004-03-16 2005-10-06 Ixys Semiconductor Gmbh Leistungs-Halbleiterbauelement in Planartechnik
DE102004012884B4 (de) * 2004-03-16 2011-07-21 IXYS Semiconductor GmbH, 68623 Leistungs-Halbleiterbauelement in Planartechnik
DE102009021971A1 (de) * 2009-05-19 2010-11-25 Ersol Solar Energy Ag Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle und Solarzelle
WO2010145765A2 (de) 2009-06-19 2010-12-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solarzelle und verfahren zu deren herstellung
DE102009029944A1 (de) 2009-06-19 2010-12-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung
WO2012006354A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Method for manufacturing a high efficiency solar cell by directional doping
US8664100B2 (en) 2010-07-07 2014-03-04 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Manufacturing high efficiency solar cell with directional doping
EP2426723A2 (de) 2010-09-02 2012-03-07 International Solar Energy Research Center Konstanz E.V. Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle
DE102010044271A1 (de) 2010-09-02 2012-03-08 International Solar Energy Research Center Konstanz E.V. Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle
US9252305B2 (en) 2011-03-03 2016-02-02 Mitsubishi Electric Corporation Photovoltaic device, manufacturing method thereof, and photovoltaic module

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997001189A1 (de) 1997-01-09
EP0834199A1 (de) 1998-04-08
JPH11508088A (ja) 1999-07-13
AU716866B2 (en) 2000-03-09
DE19522539C2 (de) 1997-06-12
AU6120896A (en) 1997-01-22
US6147297A (en) 2000-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19522539C2 (de) Solarzelle mit einem, eine Oberflächentextur aufweisenden Emitter sowie Verfahren zur Herstellung derselben
EP0742959B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle, sowie nach diesem verfahren hergestellte Solarzelle
DE102004049160B4 (de) Silicium-Solarzelle mit gitterförmigen Elektroden auf beiden Seiten des Siliciumsubstrats und Herstellverfahren für diese Silicium-Solarzelle
EP0548863B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle sowie Solarzelle
DE69837143T2 (de) Ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle
DE3446885A1 (de) Mittels laser gekerbte solarzelle
EP0286917B1 (de) Solarzelle
DE102008033632B4 (de) Solarzelle und Solarzellenmodul
DE3015355A1 (de) Sperrschichtphotohalbleitervorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung
DE69933972T2 (de) Solarzellenbatterie und Herstellungsverfahren
DE102008030880A1 (de) Rückkontaktsolarzelle mit großflächigen Rückseiten-Emitterbereichen und Herstellungsverfahren hierfür
EP0905794A2 (de) Solarzelle und Herstellungsverfahren
DE102008044910A1 (de) Solarzelle und Solarzellenmodul mit einseitiger Verschaltung
DE102011122252A1 (de) Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung
DE10235198B4 (de) Leistungs-Halbleitergleichrichter mit ringförmigen Gräben
DE212022000128U1 (de) Dotierte Bereichenstruktur und diese umfassende Solarzelle, Zellenanordnung und Photovoltaikanlage
DE102015104236B4 (de) Photovoltaische Solarzelle
DE112015004246T5 (de) Herstellung von Solarzellenemitterregionen mit differenzierten Typ P- und Typ N-Architekturen und unter Verwendung von dotierter Diffusion
WO2008068336A2 (de) Solarzelle und verfahren zur herstellung einer solarzelle
WO2008107156A2 (de) Verfahren zur herstellung einer solarzelle sowie damit hergestellte solarzelle
EP2347448B1 (de) Verfahren zur herstellung einer waferbasierten, rückseitenkontaktierten hetero-solarzelle und mit dem verfahren hergestellte hetero-solarzelle
DE102011088899A1 (de) Rückkontakt-Solarzelle und Verfahren zur Herstellung einer Rückkontakt-Solarzelle
DE10392353B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle, deren Emitterhalbleiterschicht mit zunehmender Entfernung von Frontelektroden allmählich dünner wird
DE4033658A1 (de) Verfahren zur bearbeitung von grabenflanken in halbleitersubstraten
DE102014105358A1 (de) Solarzelle und Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120103