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1. 发明授权

US10707368B2 Solar cell having a plurality of absorbers connected to one another by means of charge-carrier-selective contacts 有权
公开(公告)号：US10707368B2
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：US15776630
申请日：2016-11-17
申请人： INSTITUT FÜR SOLARENERGIEFORSCHUNG GMBH
发明人： Robby Peibst
IPC分类号： H01L31/00 , H01L31/078 , H01L31/0725 , H01L31/0747 , H01G9/20 , H01L51/42
摘要： A tandem solar cell structure is described with the following features: (a) Monolithic configuration with at least two different absorbers (104, 108) of different materials for photovoltaic energy conversion (b) an absorber (108) consisting of crystalline silicon (c) a charge carrier selective contact arranged on the side of the silicon absorber (108) directed to the adjacent absorber (104) (d) configuration of the charge carrier selective contact from a thin interface oxide 107 and an amorphous, partially crystalline or polycrystalline layer applied thereto, mainly consisting of silicon, either p (106) or n doped (201) The charge carrier selective contact made up of layers 107 and 106 or 201, respectively, ensures excellent surface passivation of the crystalline silicon absorber 108, as well as selective extraction of a charge carrier type from the latter over the entire surface. Thus, a vertical current flow is achieved, so that lateral transverse conductivity is not required in every sub-cell. The formation of a tunnel contact to the adjacent layer may be achieved by high doping of the layers 106 and 201. The thickness and/or the doping of the layers 106 and 201 may be used to match the generation currents in the individual sub-cells. The temperature stability of layers 107, 106 or 201, respectively, allows the application of subsequent manufacturing steps with temperatures >400° C.

2. 发明申请

US20140087515A1 METHOD FOR THE CONTACT SEPARATION OF ELECTRICALLY-CONDUCTING LAYERS ON THE BACK CONTACTS OF SOLAR CELLS AND CORRESPONDING SOLAR CELL 审中-公开
标题翻译：太阳能电池和相关太阳能电池背面接触电导体层的接触分离方法
公开(公告)号：US20140087515A1
公开(公告)日：2014-03-27
申请号：US14090739
申请日：2013-11-26
申请人： Institut Für Solarenergieforschung GmbH
发明人： Andreas Teppe , Peter Engelhart , Jörg Müller
IPC分类号： H01L31/18 , H01L31/0224
CPC分类号： H01L31/18 , H01L31/022433 , H01L31/022441 , H01L31/022458 , H01L31/0682 , Y02E10/547
摘要： A method for fabricating a solar cell including a semiconductor substrate is proposed where electrical contacting is made on the back side of the semiconductor substrate. The back side of the semiconductor substrate has locally doped regions. The adjacent regions exhibit different doping from the region. The two regions are initially coated with electrically conductive material over the entire area. So that the conductive material does not short-circuit the solar cell, the two regions are covered with a thin electrically insulating layer at least at the region boundaries. The electrically conductive layer is separated by applying an etch barrier layer over the entire surface which is then removed free from masking and selectively e.g. by laser ablation, locally above the insulating layer. The conductive layer is locally removed in the area of the openings of the etch barrier layer by subsequent action of an etching solution.
摘要翻译：提出一种制造包括半导体衬底的太阳能电池的方法，其中在半导体衬底的背侧进行电接触。半导体衬底的背面具有局部掺杂区域。相邻区域表现出与该区域不同的掺杂。这两个区域最初在整个区域上涂覆有导电材料。因此，导电材料不会使太阳能电池短路，至少在区域边界处，两个区域被薄的电绝缘层覆盖。通过在整个表面上施加蚀刻阻挡层来分离导电层，然后将其去除而不被掩蔽，并且选择性地例如被除去。通过激光烧蚀局部在绝缘层上方。通过蚀刻溶液的后续作用，在蚀刻阻挡层的开口的区域中局部去除导电层。

3. 发明申请

US20180374976A1 SOLAR CELL HAVING A PLURALITY OF ABSORBERS CONNECTED TO ONE ANOTHER BY MEANS OF CHARGE-CARRIER-SELECTIVE CONTACTS 审中-公开
公开(公告)号：US20180374976A1
公开(公告)日：2018-12-27
申请号：US15776630
申请日：2016-11-17
申请人： INSTITUT FÜR SOLARENERGIEFORSCHUNG GMBH
发明人： Robby PEIBST
IPC分类号： H01L31/078 , H01L31/0725 , H01G9/20 , H01L51/42 , H01L31/0747
摘要： A tandem solar cell structure is described with the following features: (a) Monolithic configuration with at least two different absorbers (104, 108) of different materials for photovoltaic energy conversion (b) an absorber (108) consisting of crystalline silicon (c) a charge carrier selective contact arranged on the side of the silicon absorber (108) directed to the adjacent absorber (104) (d) configuration of the charge carrier selective contact from a thin interface oxide 107 and an amorphous, partially crystalline or polycrystalline layer applied thereto, mainly consisting of silicon, either p (106) or n doped (201) The charge carrier selective contact made up of layers 107 and 106 or 201, respectively, ensures excellent surface passivation of the crystalline silicon absorber 108, as well as selective extraction of a charge carrier type from the latter over the entire surface. Thus, a vertical current flow is achieved, so that lateral transverse conductivity is not required in every sub-cell. The formation of a tunnel contact to the adjacent layer may be achieved by high doping of the layers 106 and 201. The thickness and/or the doping of the layers 106 and 201 may be used to match the generation currents in the individual sub-cells. The temperature stability of layers 107, 106 or 201, respectively, allows the application of subsequent manufacturing steps with temperatures >400° C.

4. 发明公开

US20240363780A1 SOLAR MODULE WITH OPTIMIZED INTERCONNECTION AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME 审中-公开
公开(公告)号：US20240363780A1
公开(公告)日：2024-10-31
申请号：US18566313
申请日：2022-05-24
申请人： INSTITUT FÜR SOLARENERGIEFORSCHUNG GMBH
发明人： Susanne BLANKEMEYER , Henning SCHULTE-HUXEL , Marc KÖNTGES , Thomas DASCHINGER
IPC分类号： H01L31/05
CPC分类号： H01L31/0508
摘要： A solar module and a method of manufacturing the same. The solar module has a plurality of solar cell arrays, a cross-connector and an encapsulation. Each of the solar cell arrays includes solar cell substrates with contact structures and an interconnection structure that includes a plurality of round or rounded wires. Some of the wires have a flatter cross-section in a flattened region than the same wires in a non-flattened region adjacent to the flattened region and/or than other wires. The flattened region is located at and/or near an edge of a terminal solar cell substrate adjacent to a portion of the contacting surface of a rear side of the solar cell substrate. At least two strings of solar cell arrays are arranged side by side and interconnected by means of the cross-connector.

5. 发明申请

US20180040748A1 CONDUCTIVE POLYMER/SI INTERFACES AT THE BACK SIDE OF SOLAR CELLS 审中-公开
公开(公告)号：US20180040748A1
公开(公告)日：2018-02-08
申请号：US15552210
申请日：2016-03-09
申请人： Heraeus Deutschland GmbH & Co.KG , Institut für Solarenergieforschung GmbH
发明人： Jan Schmidt , Dimitri Zielke , Andreas Elschner , Wilfried Lövenich , Matthias Hörteis , Arnulf Scheel
IPC分类号： H01L31/0224 , H01L51/00 , H01L51/42
CPC分类号： H01L31/022441 , H01L31/022425 , H01L51/0037 , H01L51/4213 , Y02E10/549
摘要： The present invention relates to a solar cell (1) comprising a substrate (2) of p-type silicon or n-type silicon, wherein the substrate (2) comprises a front side (2a) the surface of which is at least partially covered with at least one passivation layer (3) and a back side (2b), wherein the back side (2b) of the substrate (2) is at least partially covered with a conductive polymer layer (4) and wherein at least one of the following conditions a) and b) is fulfilled: a) the conductive polymer layer (4) is at least partially in direct contact with the surface of the p-type or n-type silicon; b) the conductive polymer layer (4) comprises a cationic conductive polymer and a polymeric anion in a weight ratio cationic conductive polymer:polymeric anion of greater than 0.4. The present invention also relates to a process for the preparation of a solar cell, to a solar cell obtainable by this process and to a solar module.

6. 发明申请

WO2010003784A4 SILIZIUMSOLARZELLE MIT PASSIVIERTER P-TYP-OBERFLÄCHE UND VERFAHREN ZUR HERSTELLLUNG DERSELBEN 审中-公开
公开(公告)号：WO2010003784A4
公开(公告)日：2010-01-14
申请号：PCT/EP2009/057483
申请日：2009-06-16
申请人： INSTITUT FÜR SOLARENERGIEFORSCHUNG GMBH , SCHMIDT, Jan , BOCK, Robert
发明人： SCHMIDT, Jan , BOCK, Robert
IPC分类号： H01L31/18 , H01L31/068
摘要： Es wird eine Silizium-Solarzelle (1) und ein Verfahren zu deren Herstellung vorgeschlagen. Dabei wird eine Aluminium-haltige Schicht auf eine Oberfläche eines Siliziumsubstrates (2) aufgebracht, vorzugsweise mittels Siebdruck, und anschließend eingefeuert, so dass sich ein Aluminium-dotierter Siliziumbereich (13) bildet. Überschüssiges Aluminium sowie das Aluminium-Silizium-Eutektikum wird anschließend weggeätzt und außerdem der Aluminium-dotierte Siliziumbereich (13) zurückgeätzt. Anschließend wird die Oberfläche des Aluminium-dotierten Siliziumbereichs (13) mit einer Dielektrikumschicht, vorzugsweise aus Wasserstoff-haltigem Siliziumnitrid, passiviert. Auf diese Weise können Solarzellen hohen Wirkungsgrades unter Nutzung bekannter Fertigungstechnologien gefertigt werden.

7. 发明申请

WO2010000716A2 HETEROJUNCTION-SOLARZELLE MIT ABSORBER MIT INTEGRIERTEM DOTIERPROFIL 审中-公开
标题翻译：带一体化掺杂吸热体异质结太阳能电池
公开(公告)号：WO2010000716A2
公开(公告)日：2010-01-07
申请号：PCT/EP2009/058148
申请日：2009-06-30
申请人： INSTITUT FÜR SOLARENERGIEFORSCHUNG GMBH , HARDER, Nils-Peter
发明人： HARDER, Nils-Peter
IPC分类号： H01L31/028 , H01L31/0376 , H01L31/072
CPC分类号： H01L31/028 , H01L31/03762 , H01L31/0745 , H01L31/0747 , Y02E10/547 , Y02E10/548
摘要： Es wird eine Heterojunction-Solarzelle (1) und ein Herstellungsverfahren für eine solche vorgeschlagen. Die Heterojunction-Solarzelle weist eine Absorberschicht (3) aus Silizium mit einer Grunddotierung und wenigstens eine Heterojunction-Schicht (5, 7) aus einem dotierten Halbleitermaterial, dessen Bandlücke sich von derjenigen des Siliziums der Absorberschicht unterscheidet, auf. Die Absorberschicht (3) weist hierbei an einer zu der Heterojunction-Schicht (5, 7) gerichteten Grenzfläche (13, 15) eine dotierte Schicht auf, deren Dotierungskonzentration höher ist als die Grunddotierungskonzentration der Absorberschicht. Aufgrund dieses Dotierprofils kann ein Feldeffekt bewirkt werden, der innerhalb der Absorberschicht generierte Ladungsträgerpaare davon abhält, hin zu der Grenzschicht zwischen der Absorberschicht und der Heterojunction-Schicht zu diffundieren und dort zu rekombinieren.
摘要翻译：它提出了一种异质结太阳能电池（1）和用于这种制造方法。的异质结太阳能电池具有硅与基本掺杂的吸收体层（3）和至少一个异质结层（5,7），其带隙是从所述吸收体层中的硅的不同掺杂的半导体材料构成。在这种情况下，吸收体层（3）具有在一到异质结层（5,7）定向边界表面（13，15）的掺杂层，其杂质浓度比所述吸收层的基本掺杂浓度高。由于这种掺杂，场效应能够扩散出到吸收层和异质结层和重组那里之间的界面层来实现，这防止电荷载流子吸收层对内部产生。

8. 发明申请

WO2006042698A1 VERFAHREN ZUR KONTAKTTRENNUNG ELEKTRISCH LEITFÄHIGER SCHICHTEN AUF RÜCKKONTAKTIERTEN SOLARZELLEN UND ENTSPRECHENDE SOLARZELLE 审中-公开
标题翻译：作者接触和分离行为电力到背接触太阳能电池和相关太阳能电池的方法
公开(公告)号：WO2006042698A1
公开(公告)日：2006-04-27
申请号：PCT/EP2005/011046
申请日：2005-10-13
申请人： INSTITUT FÜR SOLARENERGIEFORSCHUNG GMBH , TEPPE, Andreas , ENGELHART, Peter , MÜLLER, Jörg
发明人： TEPPE, Andreas , ENGELHART, Peter , MÜLLER, Jörg
IPC分类号： H01L31/0224 , H01L31/04 , H01L31/06 , H01L31/18
CPC分类号： H01L31/18 , H01L31/022433 , H01L31/022441 , H01L31/022458 , H01L31/0682 , Y02E10/547
摘要： Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle (1) mit einem Halbleitersubstrat (2) vorgeschlagen, dessen elektrische Kontaktierung auf der Halbleitersubstratrückseite erfolgt. Die Halbleitersubstratrückseite weist lokal dotierte Bereiche (3) auf. Die danebenliegende Bereiche (4) weisen eine vom Bereich (3) unterschiedliche Dotierung auf. Damit das leitfähige Material (5) die Solarzelle nicht kurzschliesst, sind die beiden Bereiche (3,4) zumindest an deren Bereichsgrenzen (6) mit einer dünnen, elektrisch isolierenden Schicht (7) überzogen. Die beiden Bereiche (3,4) sind zunächst ganzflächig mit einem elekrisch leitfähigen Material (5) beschichtet. Die Trennung der elektrisch leitfähigen Schicht (5) erfolgt durch ganzflächiges Aufbringen einer Ätzbarrierenschicht (8), welche anschliessend maskierungsfrei und selektiv, z.B. durch Laserablation, lokal oberhalb der isolierenden Schicht (7), entfernt wird. Durch den anschliessenden Angriff einer Ätzlösung wird die leitfähige Schicht (5) im Bereich der Öffnungen (9) der Ätzbarrierenschicht (8) lokal entfernt.
摘要翻译：它提出了一种方法，用于制造包括一个半导体衬底（2）的太阳能电池（1），所述电接触而在所述半导体基板背面的地方。所述半导体基板背面侧已局部掺杂区（3）。下一海拔地区（4）具有一个从所述区域（3）不同的掺杂。因此，导电材料（5）不短路的太阳能电池中，这两个区域（3,4）与一薄的，电绝缘层至少涂覆在所述区域边界（6）（7）。两个区域（3,4）首先被涂覆在整个表面上通过电用导电材料（5）。导电层（5）的通过覆盖沉积一个蚀刻阻挡层（8），然后自由地和有选择地屏蔽，例如分离通过激光烧蚀除去，局部地，绝缘层（7）的上方。通过蚀刻溶液的后续攻击，导电层（5）是在开口的区域（9）所述蚀刻阻挡层（8）被去除本地。

9. 发明申请

WO2015140145A1 CONDUCTIVE POLYMER/SI INTERFACES AT THE BACKSIDE OF SOLAR CELLS 审中-公开
标题翻译：导电聚合物/ SI在太阳能电池背面的界面
公开(公告)号：WO2015140145A1
公开(公告)日：2015-09-24
申请号：PCT/EP2015/055518
申请日：2015-03-17
申请人： INSTITUT FÜR SOLARENERGIEFORSCHUNG GMBH
发明人： SCHMIDT, Jan , ZIELKE, Dimitri
IPC分类号： H01L31/18 , H01L31/0747 , H01L31/0224 , H01L31/068 , H01L31/0236
CPC分类号： H01L51/448 , H01L27/3276 , H01L31/022425 , H01L31/02363 , H01L31/068 , H01L31/1804 , H01L51/0037 , H01L51/4213 , H01L51/441 , H01L51/447 , H01L2031/0344 , Y02E10/547 , Y02P70/521
摘要： The present invention relates to a solar cell (1) comprising a substrate (2) of p-type silicon or n-type silicon, wherein the substrate (2) comprises - a front side (2a) the surface of which is at least partially covered with at least one passivation layer (3) and - a back side (2b), wherein - the back side (2b) of the substrate (2) is at least partially covered with a passivation layer (4) having a thickness sufficient to allow a transport of holes through it, and - the passivationlayer (4) on the backside 2b) of the substrate (2) is at least partially cov- ered with a conductive polymer layer (5). The present invention also relates to a process for the preparation of a solar cell,to a solar cell obtainable by this process and to a solar module.
摘要翻译：本发明涉及一种包括p型硅或n型硅的衬底（2）的太阳能电池（1），其中衬底（2）包括 - 前表面（2a），其表面至少部分地覆盖有至少一个钝化层（3）和 - 后侧（2b），其中 - 衬底（2）的后侧（2b）至少部分地被钝化层（4）覆盖，所述钝化层具有足够的厚度允许穿过其中的空穴传输，并且 - 衬底（2）的背面2b）上的钝化层（4）至少部分地与导电聚合物层（5）包裹。本发明还涉及一种制备太阳能电池的方法，涉及通过该方法获得的太阳能电池和太阳能模块。

10. 发明申请

WO2009074468A2 RÜCKKONTAKTSOLARZELLE MIT INTEGRIERTER BYPASSDIODEN-FUNKTION SOWIE HERSTELLUNGSVERFAHREN HIERFÜR 审中-公开
标题翻译：具有集成旁路二极管功能及其制造方法背接触太阳能电池
公开(公告)号：WO2009074468A2
公开(公告)日：2009-06-18
申请号：PCT/EP2008/066439
申请日：2008-11-28
申请人： Institut für Solarenergieforschung GmbH , HARDER, Nils-Peter
发明人： HARDER, Nils-Peter
IPC分类号： H01L31/068
CPC分类号： H01L31/0682 , H01L31/022441 , H01L31/1804 , Y02E10/547 , Y02P70/521
摘要： Es wird eine Rückkontakt-Solarzelle vorgeschlagen, bei der an einem Halbleitersubstrat vom Basis-Halbleitertyp an einer Rückseitenoberfläche sowohl Emitterbereiche (5) als auch stark dotierte Basisbereiche (7) ausgebildet sind, die jeweils von Emitterkontakten (11) und Basiskontakten (13) elektrisch kontaktiert werden. Eine Grenzfläche (21), an der stark dotierte Basisbereiche (7) an stark dotierte Emitterbereiche (5) angrenzen, ist größer als 5 % der Rückseitenoberfläche (3) des Halbleitersubstrats (1). Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Emitterbereiche (5) die Basisbereiche (7) in Überlappungsbereichen (19) lateral in Ebenen parallel zur Rückseitenoberfläche (3) des Halbleitersubstrats (1) überlappen. Aufgrund der großen Grenzfläche (21) zwischen hoch dotierten Emitter-und Basisbereichen (5, 7) kann in dieser Region eine p + n + -Junction erzeugt werden, die bei entsprechend hohen Spannungen einen ausreichend hohen Strom in Sperrrichtung fließen lässt, um für die Solarzelle als Bypass-Diode wirken zu können.
摘要翻译：所以建议形成在从基底半导体类型的半导体衬底上在两个发射极区（5）以及高掺杂的基极区（7），每个发射极触点（11）和基极接触（13）电接触的一个背面上的背接触太阳能电池是。相邻的对重度掺杂的基极区的边界表面（21）（7）高掺杂发射极区域（5），是在半导体基板（1）的后表面（3）的大于5％。这可以实现，例如，发射极区域（5）重叠的基底部分（7）在重叠区域（19）横向的平面中平行于所述背面的半导体基板的（3）（1）。由于高度掺杂的发射极和基极区之间的大的界面（21）（5,7）中，n + - 结被在该区域中产生的p +，其允许电流在相应的高电压在相反方向上具有足够高的电流，以便使太阳能电池作为旁路二极管。

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