发明名称 创新之背部反射器系统及利用此系统之装置
摘要
申请公布号 TW055446 申请公布日期 1984.01.01
申请号 TW07210674 申请日期 1983.03.08
申请人 力能转换装置公司 发明人 大卫 迪 欧勒;拉夫 莫;范逊 肯内拉
分类号 H01L31/236 主分类号 H01L31/236
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种由半导体材料形成之光电伏打装置,含有至少一活性区,使辐射可加于其上,以产生电荷载子,一改良之背部反射层装置用以反射未用之辐射返回至该活性区,其中该背部反射装置含有:一第一层,由透明导体形成;及一第二层,在其与该活性区相对之一边,邻接该第一层,该第二层由高反射性材料形成。2.根据请求专利部份第1.项所述之装置,其中,该透明导体包含一透明传导性氧化物。3.根据请求专利部份第2.项所述之装置,其中,该透明传导性氧化物系由氧化铟锡、锡酸镉、氧化锌、氧化钒、氧化锗锡、氧化铁、氧化亚铜、或氧化所组成之一群中之一所形成。4.根据请求专利部份第1.项所述之装置,其中,该透明导体系由碳化矽构成。5.根据请求专利部份第1.项所述之装置,其中,该透明导体系由一透明导体硫属化物构成。6.根据请求专利部份第5.项所述之装置,其中,该透明传导性硫属化物系由硫化镉或哂化锌所构成。7.根据请求专利部份第1.项所述之装置,其中,该高反射性材料系由一高反射性金属材料构成。8.根据请求专利部份第7.项所述之装置,其中,该高反射性金属材料为铝、银、金、及铜、或其合金所组成之一群中之一。9.根据请求专利部份第7.项所述之装置,其中,该高反射性金属材料系由一金属化合物构成。10.根据请求专利部份第9.项所述之装置,其中,该金属化合物为WNx,TiNx,zrNx,HfNx,及MONx所组成之一群中之一。11.根据请求专利部份第1.项所述之装置,其中,该半导体材料系由非晶质矽合金构成。12.根据请求专利部份第14.项所述之装置,其中,该活性层为一本质非晶质矽合金,含有至少一能态密度降低元素,该元素为氟。13.根据请求专利部份第12.项所述之装置,其中,该本质非晶质矽合金含有一第二能态密度降低元素加进其中,该元素为氢。14.根据请求专利部份第1.项所述之装置,其中,该半导体材料系中叠置之非晶质矽合金层构成,包含一活性本质非晶质矽合金层,一第一掺杂过之非晶质矽合金层在该本质层及该背部反射层之间,及一第二经掺杂之非晶质矽合金层,该层在其与该第一掺杂层相对之一边邻接该本质层,且其导电性与该第一掺杂层相反。15.根据请求专利部份第7.项所述之装置,其中,该第一经掺杂之层系由一宽带隙P 型非晶质矽合金构成。16.根据请求专利部份第15.项所述之装置,其中,该透明导体层系在该宽带隙p 型层及该高反射性材料层之间。17.根据请求专利部份第16.项所述之装置,其中,该透明导体为一透明传导性氧化物,且为氧化铟锡、锡酸镉、氧化锌、氧化亚铜、氧化钒、氧化错锡、氧化铁、及氧化锡所组成之一群中之一。18.根据请求专利部份第17.项所述之装置,其中,该高反射性材料为一高反射性金属材料,且为铝、银、金、及铜,或其合金所组成之一群中之一。19.一种由多层非晶质矽沈积于一基质上所形成之光电伏打装置,该装置含有:一第一经掺杂之非晶质矽合金层;一本质非晶质矽合金体,沈积于该第一掺杂层上;另一掺杂之非晶质矽合金层,沈积于该本质体上,并与该第一掺杂非晶质矽合金层之导电性相反;及一背部反射层,在该基质及该第一掺杂非晶质矽合金层之间;该背部反射器含有一第一层,由一透明导体构成,而邻接该第一掺杂层,及一第二层,由高反射性材料制成,而位于该第一层及该基质之间。20.根据请求专利部份第19.项所述之装置,其中,该透明导体为一透明传导性氧化物。21.根据请求专利部份第20.项所述之装置,其中,该透明传导性氧化物为氧化铟锡,锡酸镉、氧化锌、氧化亚铜、及氧化锡所组成之一群中之一。22.根据请求专利部份第20.项所述之装置,其中,该高反射性材料为高反射性金属。23.根据请求专利部份第22.项所述之装置,其中,该高反射性金属为铝、银、金、及铜所组成之一群中之一。24.根据请求专利部份第19.项所述之装置,其中,该第一经掺杂之层系中一宽带隙p 型非晶质矽合金构成。25.根据请求专利部份第19.项所述之装置,其中,该第一经掺杂之层系中一宽带隙p 型非晶质矽合金构成。26.在一由半导体材料所形成之一光电伏打装置中,含有至少一活性区,辐射能射于其上,以产生电荷载子,一改良之背部反射层装置用于将未用之射线反射回至该活性区,该背部反射层装置包含:第一高反射性材料层;及一透明障壁层,位于该第一层及该活性层之间,用于提高未用之射线反射回至该活用层,并防止该高反射性材料扩散进入该活性层中。27.根据请求专利部份第26.项所述之装置,其中,该高反射性材料为铝、金、银、或铜。28.根据请求专利部份第26.项所述之装置,其中,该透明障壁层为一透明传导性氧化物。29.根据请求专利部份第28.项所述之装置,其中,该透明障壁层系由氧化铟锡、锡酸镉、氧化锌、氧化亚铜、或氧化锡所组成之一中之一所形成。30.根据请求专利部份第26.项所述之装置,其中,该半导体材料系由非晶质矽合金形成。31.根据请求专利部份第30.项所述之装置,其中,该活性层为一本质非晶质矽合金,含有至少一降低能态密度之元素,该元素为氟。32.根据请求专利部份第31.项所述之装置,其中,该本质非晶质矽合金有一第二降低能态密度之元素加于其中,该元素为氢。33.根据请求专利部份第26.项所述之装置,其中,该半导体材料系由叠置之非晶质矽合金属构成,包含一活性本质非晶质矽合金层;一第一经掺杂之非晶质矽合金层,位于该本质层及该背部反射层装置之间;及一第二经掺杂之非晶质矽合金层,在其与该第一经掺杂之层相对之边上邻接该本质层,且导电性与该第一经掺杂之层相反。34.根据请求专利部份第33.项所述之装置,其中,该第一经掺杂之层系中一宽带隙p 型非晶质矽合金构成。35.根据请求专利部份第34.项所述之装置,其中,该透明障壁层系在该宽带隙p 型层及该高反射性材料层之间。36.根据请求专利部份第35.项所述之装置,其中,该透明障壁层为一透明传导性氧化物。37.根据请求专利部份第36.项所述之装置,其中,该透明传导性氧化物为氧化铟锡、锡酸镉、氧化锌、氧化亚铜、及氧化锡所组成之一群中之一。38.根据请求专利部份第37.项所述之装置,其中,该高反射性材料为银、金、铝、及铜所组成之一群中之一。39.一种由多层非晶质矽合金沈积于一基质上所制成之光电伏打装置,该装置包含:一第一经掺杂之非晶质矽合金层;一本质非晶质矽合金体,沈积于该第一掺杂层上;另一经掺杂之非晶质矽合金层,沈积于该本质体上,且导电性与该第一掺杂非晶质矽合金层相反;及一背部反射器,位于该基质及该第一经掺杂之非晶质矽合金层之间;该背部反射器含有一第一层,该层邻接该基质,系由高反射性材料形成,及一透明障壁层,位于该第一层及该第一掺杂层之间,用以提高未用光反射回至该装置,并防止该贵金属或铝扩散进入该非晶质矽合金。40.根据请求专利部份第39.项所述之装置,其中,该透明障壁层为一透明传导性氧化物。41.根据请求专利部份第40.项所述之装置,其中,该透明传导性氧化物为氧化铟锡、锡酸镉、氧化锌、氧化亚铜、及氧化锡所组成之一群中之一。42.根据请求专利部份第39.项所述之装置,其中,该高传导性材料为铝、银、金、及铜所组之一群中之一。43.根据请求专利部份第39.项所述之装置,其中,该第一掺杂层系由一宽带隙p 型非晶质矽合金构成。44.根据请求专利部份第39.项所述之装置,其中,该第一掺杂层系由一宽带隙p 型非晶质矽合金构成。45.一种由多层之非晶质半导体合金沈积于一基质上所形成之复式电池光电伏打装置,该装置包括;多个单独电池单元成串接关系排列,含有一底部电池单元,每一该单独电池单元包含一第一掺杂非晶质半导体合金层,一本质非晶质半导体合金体沈积于该第一掺杂层上,另一经掺杂之非晶质半导体合金层则沈积于该本质,并与该第一掺杂杂非晶质半导体体合金层之导电性相反,及一背部反射器。位于该底部电池单元及该基质之间,含有由透明导体所形成之一第一层,而邻接该底部电池单元,及一第二层,位于该第一层及该基质之间,该第二层系由高反射性材料形成。46.根据请求专利部份第45.项所述之装置,其中,该透明导体为一透明传导性氧化物。47.根据请求专利部份第46.项所述之装置,其中,该透明传导性氧化物为氧化铟锡、锡酸镉、氧化锌、氧化亚铜、及氧化锡所组成之一群中之一。48.根据请求专利部份第45.项所述之装置,其中,该高反射性材料为高反射性金属材料。49.根据请求专利部份第48.项所述之装置,其中,该高传导性金属材料为铝、银、金、及铜,或其合金所组成之一群中之一。50.根据请求专利部份第45.项所述之装置,其中,该底部电池之该第一掺杂层系由一宽带隙p 型非晶质矽合金构成。51.根据请求专利部份第45.项所述之装置,其中,该电池包含一项部电池单元,且其中,该顶部电池单元系由一宽带隙p 型非晶质矽合金构成。52.一种由多层非晶质半导体合金沈积于一基质上所形成之复式电池光电伏打装置,该装置包含:多个单独电池单元,成串接关系安排,包含一底部电池单元,每一该单独电池单元含有一第一经掺杂之非晶质半导体合金层,一本质非晶质半导体合金体沈积于该第一掺杂层上,另一经掺杂之非晶质半导体合金层则沈积于该本质体上,且与该第一掺杂非晶质半导体合金层之导电性相反,及背部反射层装置,含有一第一高反射性材料层邻接该基质,及一透明障壁层位于该底部电池单元及该第一层之间,用于提高未用光反射回至该装置,并防止该贵金属或铝扩散进入该装置中。53.根据请求专利部份第52.项所述之装置,其中,该透明障壁层为一透明传导性氧化物。54.根据请求专利部份第53.项所述之装置,其中,该透明传导性氧化物为氧化铟锡、锡酸镉、氧化锌、氧化亚铜、及氧化锡所组成之一群中之一。55.根据请求专利部份第52.项所述之装置,其中,该高反射性材料为一高反射性金属材料。56.根据请求专利部份第55.项所述之装置,其中,该高反射性金属材料为铝、银、金、及铜,或其合金所组成之一群中之一。57.根据请求专利部份第52.项所述之装置,其中,该底部电池之该第一经掺杂之层系由一宽带隙p 型非晶质矽合金构成。58.根据请求专利部份第39.项所述之装置,其中,该电池包含一顶部电池单元,且其中,该顶部电池单元之该另一经掺杂之层系由一宽带隙p 型非晶质矽合金构造。59.根据请求专利部份第1.19.28.36.40.46.或53.项所述之装置,其中,该透明传导性氧化物之厚度系由下式决定:其中:d 为层之厚度;为所要反射之最小光子波长;n 为透明导体之折射率;及k 为一寄整数乘数。
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