太阳能电池结构及其制造方法技术

一种太阳能电池结构(1)，所述结构包括制造于具有直接带隙的半导体材料中的细长的纳米线(2)的阵列。每一纳米线(2)具有至少第一区段(3)及第二区段(4)。所述结构包括：第一电极层(7)，其实现与每一第一区段(3)的至少一个部分的欧姆接触；第二光学透明电极层(8)，其实现与每一第二区段的至少一个部分的接触。每一纳米线(2)包括少数载流子屏障元件(6)以用于在与所述第二电极层(8)的所述接触处最小化少数载流子的复合。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池结构及其制造方法本申请是申请号为201480035600.X、申请日为2014年6月5日、专利技术名称为“太阳能电池结构及其制造方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术主要涉及包括制造于具有直接带隙的半导体材料中的细长纳米线的阵列的太阳能电池结构。
技术介绍
太阳能电池的市场当前由两种竞争性技术主导：基于硅的太阳能电池及薄膜太阳能电池。针对此申请案的目的，太阳能电池将被理解为经设计用于光电应用的包含其电气接触件及电流扩展层的单一二极管。因吸引人的材料性质(尤其关于材料纯度及钝化)、改良且简单的工艺技术及原材料的低价，组合了相对高的效率与相对低的成本的基于硅的太阳能电池已长足发展。在结构上，基于Si的太阳能电池可显示一系列选项。举例来说，Si晶片可为约200μm厚，具有纹理化表面及抗反射涂层(举例来说，SiNx制成)。晶片经常为p型，具有面向太阳的浅发射极，且具有由Al或其它p型掺杂剂的内扩散产生的背面场。大量Si太阳能电池通常被串联连接以最小化因高电流而产生的电阻损失。基于硅(单晶或多晶)太阳能电池的晶片的主要缺点是在生产期间的相对高的能量及材料使用，从而产生长回收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池结构，其包括：制造于具有直接带隙的半导体材料中的细长纳米线的阵列，其中每一纳米线具有至少第一及第二区段，第一电极层，其实现在每一纳米线的底端处与每一第一区段的至少一个部分的欧姆接触，第二光学透明电极层，其实现在每一纳米线的顶端处与每一第二区段的至少一个部分的接触，特征在于：每一纳米线包括少数载流子保护元件以用于在与所述第二电极层的所述接触处最小化少数载流子的复合。

【技术特征摘要】
2013.06.05 SE 1350687-81.一种太阳能电池结构，其包括：制造于具有直接带隙的半导体材料中的细长纳米线的阵列，其中每一纳米线具有至少第一及第二区段，第一电极层，其实现在每一纳米线的底端处与每一第一区段的至少一个部分的欧姆接触，第二光学透明电极层，其实现在每一纳米线的顶端处与每一第二区段的至少一个部分的接触，特征在于：每一纳米线包括少数载流子保护元件以用于在与所述第二电极层的所述接触处最小化少数载流子的复合。2.根据权利要求1所述的太阳能电池结构，其中所述第一电极层的上部面具有多个凹处且所述纳米线被定位在这些凹处中。3.根据权利要求2所述的太阳能电池结构，其中所述第一电极层的下部面也具有多个凹处，与所述第一电极层的所述上部面及所述下部面相关联的所述凹处均匀且交替分布。4.根据权利要求2或3所述的太阳能电池结构，其中所述凹处的深度为至少100nm。5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的太阳能电池结构，其中所述少数载流子保护元件包括邻近每一纳米线的顶表面、至少在所述纳米线的纵向方向上延伸的耗尽区域，其中所述纳米线的所述顶表面与所述耗尽区域的上部边界之间的距离低于180nm。6.根据前述权利要求1到4中任一权利要求所述的太阳能电池结构，其中所述少数载流子保护元件包括从与所述第二电极层的所述接触处的较高掺杂剂含量到接近所述第一区段处的较低掺杂剂含量的所述第二区段的渐次的掺杂剂轮廓。7.根据前述权利要求1到4中任一权利要求所述的太阳能电池结构，其中所述少数载流子保护元件包括经配置以反射少数载流子同时允许多数载流子通过的异质结屏障。8.根据权利要求7所述的太阳能电池结构，其中所述异质结屏障包括半导体屏障。9.根据权利要求7所述的太阳能电池结构，其中所述异质结屏障包括电介质屏障。10.根据前述权利要求1到4中任一权利要求所述的太阳能电池结构，其中所述少数载流子保护元件包括与所述第二电极层形成接触的肖特基结。11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的太阳能电池结构，其中所述第二电极层与每一第二区段的所述至少一个部分之间的所述接触为欧姆接触。12.根据前述权利要求中任一权利要求所述的太阳能电池结构，其中每一纳米线具有被布置到所述第一与第二区段之间的第三区段，其中所述第一区段与所述第二区段具有互补极性，且其中所述第一区段及所述第二区段的掺杂度超过1*10...

【专利技术属性】
技术研发人员：英瓦尔·奥贝里，约纳斯·奥尔松，达米尔·阿索利，尼克拉斯·安图，
申请(专利权)人：索尔伏打电流公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE