DISPOSITIVO FOTOVOLTAICO.

Dispositivo fotovoltaico que comprende una capa semiconductora (2,

602), una película conductora transparente (5, 9, 15, 19, 25, 29, 45, 49) que se forma en la superficie superior o la superficie inferior de dicha capa semiconductora, y un colector (6, 10, 16, 20, 26, 30, 36, 40, 46, 50), que se forma sobre la superficie superior de dicha película conductora transparente formada en la superficie superior de dicha capa semiconductora o en la superficie inferior de dicha película transparente conductora formada en la superficie inferior de dicha capa semiconductora en la que se forma dicha película conductora transparente de manera que la superficie superior o la superficie inferior de dicha capa semiconductora está parcialmente expuesta, caracterizado por el hecho de que: dicho colector se forma con el fin de estar en contacto con la superficie superior expuesta o la superficie inferior expuesta de dicha capa semiconductora, y la capa semiconductora (2, 602) incluye un sustrato de silicio

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E04256192.

Solicitante: SANYO ELECTRIC CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 5-5, KEIHAN-HONDORI 2-CHOME MORIGUCHI-SHI, OSAKA 570-8677 JAPON.

Inventor/es: MARUYAMA,EIJI, Nakashima,Takeshi.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 6 de Octubre de 2004.

Clasificación PCT:

  • H01L31/0224 ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctricas en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 31/00 Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación infrarroja, a la luz, a la radiación electromagnética de ondas más cortas, o a la radiación corpuscular, y adaptados bien para la conversión de la energía de tales radiaciones en energía eléctrica, o bien para el control de la energía eléctrica por dicha radiación; Procesos o aparatos especialmente adaptados a la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas; Sus detalles (H01L 51/42 tiene prioridad; dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, diferentes a las combinaciones de componentes sensibles a la radiación con una o varias fuentes de luz eléctrica H01L 27/00). › Electrodos.

Clasificación antigua:

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2365904_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

[0001] La presente invención se refiere a un dispositivo fotovoltaico, y más particularmente a un dispositivo fotovoltaico que tiene un colector. [0002] Un dispositivo fotovoltaico que tiene una película transparente conductora formada en la superficie de una capa semiconductora y un colector formado en la superficie de la película conductora transparente se conoce en general. Por ejemplo, la patente japonesa publicada Nº 2003-197943 describe este tipo de dispositivos fotovoltaicos. [0003] La figura 23 es una vista en perspectiva que muestra parcialmente la estructura de un dispositivo fotovoltaico convencional que tiene una constitución similar a la del dispositivo fotovoltaico descrito en la patente japonesa publicada Nº 2003-197943 anterior. La figura 24 es una vista en planta que muestra toda la constitución del dispositivo fotovoltaico convencional de ejemplo que muestra en la figura 23. La figura 23 muestra la estructura de una región 601a rodeada por una línea discontinua en la figura 24. Con referencia a las figuras 23 y 24, en el dispositivo fotovoltaico 601 de ejemplo convencional, una capa de silicio amorfo sustancialmente intrínseca de tipo i 603 y una capa de silicio amorfo de tipo p 604 se forman sucesivamente en la superficie superior de un sustrato de silicio cristalino simple de tipo n 602. Una película conductora transparente 605 está formada en una región prescrita de la capa de silicio amorfo de tipo p 604. Un colector superior 606 está formado en una región prescrita de la superficie superior de la película conductora transparente 605. Este colector superior 606 se forma con el fin de estar en contacto sólo con la superficie superior de la película conductora transparente 605. El colector superior 606 se compone de una pluralidad de porciones de electrodos en forma de peine 606a formados con el fin de ampliar de forma paralela entre sí y separados entre sí en un intervalo fijo y una porción de electrodos de barras de bus 606b que agregan corrientes que fluyen en las porciones de electrodos en forma de peine 606A. Una capa de silicio amorfo sustancialmente intrínseca de tipo i 607 y una capa de silicio amorfo de tipo n 608 se forman sucesivamente en la superficie inferior del sustrato de silicio cristalino simple de tipo n 602. Una película transparente conductora 609 está formada en la superficie inferior de la capa de silicio amorfo de tipo n 608. Un colector trasero 610 compuesto por una pluralidad de porciones de electrodos en forma de peine 610a y una porción de electrodo de barra de bus (no mostrada) se forma en la superficie inferior de la película transparente conductora 609. Este colector trasero 610 está formado con el fin de estar en contacto sólo con la superficie inferior de la película conductora transparente 609. [0004] Sin embargo, en el dispositivo fotovoltaico convencional de ejemplo que se muestra en la figura 23, el colector superior 606 se forma con el fin de estar en contacto sólo con la película transparente conductora 605. Por consiguiente, cuando la fuerza adhesiva entre el colector superior 606 y la película transparente conductora 605 es pequeña, hay un inconveniente de que el colector superior 606 puede desgarrarse debido a una tensión aplicada en un proceso de fijación de una lengüeta (cable eléctrico) al colector superior 606 o una fuerza externa aplicada a través de la lengüeta fijada. Como el colector trasero 610 también está en contacto sólo con la película conductora transparente 609, hay inconveniente de que el colector trasero 610 pueda desprenderse de manera similar a la de colector superior 606. En consecuencia, no es un problema que el rendimiento se reduzca en la modularización de una pluralidad de dispositivos fotovoltaicos conectándolos con las lengüetas. [0005] Un dispositivo fotovoltaico de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 se muestra en el documento EP-A-0 763 858. [0006] La presente invención pretende resolver los problemas anteriores, y un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo fotovoltaico capaz de mantener la reducción del rendimiento en la modularización bajo control. [0007] Para lograr el objetivo anterior, se proporciona un dispositivo fotovoltaico según la reivindicación 1. [0008] En el dispositivo fotovoltaico de acuerdo con el primer aspecto, el colector está formado en la superficie de la película conductora transparente con el fin de estar en contacto con la capa semiconductora, tal como se explica en más detalle en la reivindicación 1. Como la fuerza de adhesión entre el colector y la capa semiconductora es grande en comparación con la fuerza de adhesión entre el colector y la película conductora transparente, el colector es menos propenso a desprenderse, en comparación con el caso de que se haya configurado un colector con el fin de estar en contacto sólo con una película conductora transparente. Se considera que la fuerza de adhesión entre la capa semiconductora y el colector es grande, ya que una película de oxidación natural formada en la superficie de la capa semiconductora tiene una alta afinidad por el agua, en comparación con la película conductora transparente. Como resultado de ello, se considera que el colector puede ser menos propenso a desprenderse. En consecuencia, el desprendimiento del colector se puede mantener bajo control en la modularización de una pluralidad de dispositivos fotovoltaicos conectándolos con las lengüetas. Por lo tanto, es posible mantener la reducción del rendimiento en la 2 modularización bajo control. [0009] En el dispositivo fotovoltaico mencionado de acuerdo con el primer aspecto, la capa semiconductora incluye preferiblemente una capa semiconductora formada bajo la película conductora transparente, incluyendo una capa semiconductora cristalino no simple, y el colector está en contacto con la capa semiconductora no cristalina simple. Con esta constitución, cuando la primera capa semiconductora incluye la capa semiconductora cristalina usada como una capa de generación de energía, en comparación con el caso de que un colector está en contacto con una capa semiconductora cristalina usada como una capa de generación de energía, la recombinación de los portadores en la frontera entre el colector y la primera capa semiconductora es menos propensa a producirse en el caso de que el colector está en contacto con la capa semiconductora no cristalina simple. En consecuencia, la reducción de la característica de salida del dispositivo fotovoltaico puede mantenerse bajo control. Por lo tanto, el desprendimiento con el colector se puede mantener bajo control, además, la reducción de la característica de salida del dispositivo fotovoltaico puede mantenerse bajo control. El término semiconductor cristalino no simple indica un concepto amplio que incluye no sólo un semiconductor amorfo, sino también un semiconductor microcristalino. En este caso, la capa semiconductora no cristalina simple puede incluir una capa de silicio amorfo. [0010] Realizaciones ventajosas adicionales se indican en las reivindicaciones dependientes. [0011] En los dibujos: ES 2 365 904 T3 La figura 1 es una vista en perspectiva parcial que muestra la constitución de un dispositivo fotovoltaico de acuerdo con una primera realización de la presente invención; La figura 2 es una vista en planta que muestra toda la constitución del dispositivo fotovoltaico de acuerdo con la primera realización de la figura 1; La figura 3 es una vista en sección transversal del dispositivo fotovoltaico de acuerdo con la primera realización tomada a lo largo de la línea 1-100 que se muestra en la figura 2; La figura 4 es una vista en sección transversal del dispositivo fotovoltaico de acuerdo con la primera realización tomada a lo largo de la línea 150-150 que se muestra en la figura 2; La figura 5 es una vista en planta para ilustrar un proceso de fabricación del dispositivo fotovoltaico de acuerdo con la primera realización de la presente invención; La figura 6 es una vista en planta que muestra toda la constitución de un dispositivo fotovoltaico de acuerdo con una segunda forma de realización; La figura 7 es una vista en sección transversal del dispositivo fotovoltaico de acuerdo con la segunda realización tomada a lo largo de la línea 2-200 que se muestra en la figura 6; La figura 8 es una vista en sección transversal del dispositivo fotovoltaico de acuerdo con la segunda realización tomada a lo largo de la línea 250-250 que se muestra en la figura 6; La figura 9 es una vista en planta para ilustrar un proceso de fabricación del dispositivo fotovoltaico de acuerdo con la segunda realización de la presente invención; La figura 10 es una vista en planta que muestra toda la constitución de un dispositivo fotovoltaico de acuerdo con una tercera realización; La figura 11 es una vista en sección transversal del dispositivo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo fotovoltaico que comprende una capa semiconductora (2, 602), una película conductora transparente (5, 9, 15, 19, 25, 29, 45, 49) que se forma en la superficie superior o la superficie inferior de dicha capa semiconductora, y un colector (6, 10, 16, 20, 26, 30, 36, 40, 46, 50), que se forma sobre la superficie superior de dicha película conductora transparente formada en la superficie superior de dicha capa semiconductora o en la superficie inferior de dicha película transparente conductora formada en la superficie inferior de dicha capa semiconductora en la que se forma dicha película conductora transparente de manera que la superficie superior o la superficie inferior de dicha capa semiconductora está parcialmente expuesta, caracterizado por el hecho de que: ES 2 365 904 T3 dicho colector se forma con el fin de estar en contacto con la superficie superior expuesta o la superficie inferior expuesta de dicha capa semiconductora, y la capa semiconductora (2, 602) incluye un sustrato de silicio. 2. Dispositivo fotovoltaico según la reivindicación 1, en el que dicha capa semiconductora incluye una primera capa semiconductora (2, 3, 4, 7, 8, 43, 44, 47, 48) formada bajo dicha película conductora transparente como una capa semiconductora no cristalina simple, y dicho colector (6, 10, 16, 20, 26, 30, 46, 50) está en contacto parcial con dicha capa semiconductora no cristalina simple. 3. Dispositivo fotovoltaico según la reivindicación 2, en el que la primera capa semiconductora incluye una capa de silicio amorfo. 4. Dispositivo fotovoltaico según la reivindicación 2, en el que la primera capa semiconductora incluye un primer sustrato de silicio de tipo de conductividad (2), una primera capa semiconductora no cristalina simple sustancialmente intrínseca (3) formada en la superficie superior o en la superficie inferior de dicho sustrato de silicio, y una segunda capa semiconductora no cristalina simple de tipo de conductividad (4) formada en la superficie superior o en la superficie inferior de dicha primera capa semiconductora no cristalina simple, y dicho colector está en contacto parcial con la superficie superior o la superficie inferior de dicha segunda capa semiconductora no cristalina simple. 5. Dispositivo fotovoltaico según la reivindicación 4, en el que la primera capa semiconductora no cristalina simple y dicha segunda capa semiconductora no cristalina simple incluyen capas de silicio amorfo. 6. Dispositivo fotovoltaico según la reivindicación 2, en el que dicho colector incluye primeras porciones de electrodo (6a, 10a, 16a, 26a, 46a) para recoger las corrientes, y una segunda porción de electrodo (6b, 10b, 16b, 20b, 26b, 30b, 46b, 50b) para la agregación de dichas corrientes recogidas por dichas primeras porciones de electrodo, y dicha segunda porción de electrodo está en contacto parcial con dicha primera capa semiconductora. 7. Dispositivo fotovoltaico según la reivindicación 6, en el que una parte de dicha segunda porción de electrodo (6b, 10b, 16b, 20b) en las cercanías de su extremo en la dirección longitudinal de la misma está en contacto con dicha primera capa semiconductora. 8. Dispositivo fotovoltaico según la reivindicación 7, en el que las partes de dicha segunda porción de electrodo en las proximidades de sus dos extremos en la dirección longitudinal de la misma están en contacto con dicha primera capa semiconductora. 9. Dispositivo fotovoltaico según la reivindicación 2, en el que la película conductora transparente incluye una abertura (15a, 19a), que está rebajada en una vista en planta, en una parte de la superficie lateral exterior de dicha película conductora transparente, y dicho colector (16, 20) está en contacto con dicha primera capa semiconductora (4, 8) a través de la abertura de dicha película conductora transparente. 10. Dispositivo fotovoltaico según la reivindicación 9, en el que al menos una parte de dicha abertura está formada en una región sombreada mediante dicho colector. 11. Dispositivo fotovoltaico según la reivindicación 2, en el que dicha película conductora transparente incluye una ranura (25a, 29a), y una parte de dicho colector (26, 30) está en contacto con dicho primer semiconductor expuesto en dicha ranura a lo largo de la ranura de dicha película conductora transparente. 12. Dispositivo fotovoltaico según la reivindicación 11, en el que al menos una parte de dicha ranura está formada en una región sombreada mediante dicho colector. 13. Dispositivo fotovoltaico según la reivindicación 1, en el que la capa semiconductora incluye un 19 ES 2 365 904 T3 primer sustrato de silicio de tipo de conductividad, una primera capa semiconductora no cristalina simple sustancialmente intrínseca formada en la superficie de dicho sustrato de silicio, y una segunda capa semiconductora no cristalina simple de tipo de conductividad formada en la superficie de dicha primera capa semiconductora no cristalina simple, en el que dicho colector está en contacto parcial con dicho sustrato de silicio. ES 2 365 904 T3 21 ES 2 365 904 T3 22 ES 2 365 904 T3 23 ES 2 365 904 T3 24 ES 2 365 904 T3 ES 2 365 904 T3 26 ES 2 365 904 T3 27 ES 2 365 904 T3 28 ES 2 365 904 T3 29 ES 2 365 904 T3 ES 2 365 904 T3 31 ES 2 365 904 T3 32

 

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