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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2170994

VERFAHREN ZUR SOLID photovoltaischen Zellen, die Energie von Licht in elektrische Energie zum Umwandeln

VERFAHREN ZUR SOLID photovoltaischen Zellen, die Energie von Licht in elektrische Energie zum Umwandeln

Name des Erfinders:. Fedorov MI; Smirnova MN. SV Karelin
Der Name des Patentinhabers: Vologda Staatliche Technische Universität
Korrespondenzanschrift: 160035, Vologda, ul. Lenin 15, Vogt Patentabteilung
Startdatum des Patents: 2000.04.05

Die Erfindung betrifft Optoelektronik, insbesondere auf eine Vorrichtung, die Strahlungsenergie in elektrische Energie umwandelt, und können in der Halbleiterelektronik verwendet werden, insbesondere der Optoelektronik und in der Medizintechnik mit der UV-Bestrahlung in der Physiotherapie, Unternehmen APC, wenn die Tiere bestrahlt, Ökologie bei der Messung von niedrigen Intensitäten von Strahlung, die von TV-Bildschirme und Computer-Monitore. Das technische Ergebnis der Erfindung ist es, die Empfindlichkeit des Photo emf zu verbessern. Zusammenfassung der Erfindung: das Substrat der anorganische Halbleiter aus Galliumarsenid (GaAs), stark mit Donatorverunreinigungen dotiert sind, durch Vakuumabscheidung einer dünnen organischen Halbleiterschicht vom n-Typ hlorindiyftalotsianina (ClInPc), mit einem hohen Absorptionskoeffizienten im UV-Bereich angewendet wird. Herstellung von Festkörper-Solarzelle vorgeschlagene Verfahren ermöglicht die Lichtempfindlichkeit von 10 -4 W / m 2 zu erhöhen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf die Optoelektronik, insbesondere auf eine Einrichtung , die Strahlungsenergie in elektrische Energie umwandelt, und kann in Vorrichtungen zur Messung der Beleuchtungsstärke der Strahlungsdosis der UV - Bestrahlung in der Landwirtschaft und als Sensor zur Bestimmung der Konzentration der Ozonschicht der Erde verwendet werden.

Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichtphotoelektrischen Wandler mit einer pin-Struktur auf Basis von = Si: H (US-Patent 4.772.335 N, Cl 136/258 1988.).

Dieses Herstellungsverfahren ist wie folgt: ein Glassubstrat ohmsche Rückseitenelektrode beschichtet. Elektrode abgeschieden auf der dünnen Schicht aus dotiertem p- oder n-Typ-Abscheidungs = Si: H in der Gasphase. Auf der dotierten Schicht aus einer Gasphasenabscheidung von einer dicken Schicht aus undotiertem abgelagerten = Si: H. In undotierte Schicht aus einer Gasphasenabscheidung abgeschieden, um eine zweite Schicht aus dotiertem p- oder n-Typ = Si: H. Die zweite dotierte Schicht = Si: H wird an die obere Elektrode als leitfähiger Film aus SnO 2 aufgetragen. Die obere Elektrode ist mit dem Metallkollektor aufgetragen. Die obere Elektrode ist Quarzglas platziert. Quarzglas mit einer Antireflexionsbeschichtung aus CaF 2 oder MgF 2 beschichtet.

Photoelektrischer Wandler auf diese Weise hergestellt wird, hat eine Empfindlichkeit in der Photovoltaic 200-400 nm. Jedoch durch dieses Verfahren ultraviolettem fotoelektriicheskih Wandler erhalten wird, gibt es erhebliche Nachteile auf: die Unmöglichkeit, die spektrale Lichtempfindlichkeit in einem breiten Bereich von 200 zu erhalten - 1000 nm, die Unfähigkeit, eine hohe Lichtempfindlichkeit durch eine Photo emf Messung niedriger Intensität, Komplexität der Herstellungstechnologie zu erhalten.

(. RF Patent Nr 2.071.148, Cl H 01 L 31/18, 1996) Ein Verfahren zur Herstellung einer Festkörper-Solarzelle für die Lichtenergie in elektrische Energie umzuwandeln, die wie folgt ist: Galliumarsenid auf einer Platte von 0,4 mm Dicke zuvor Ätzen unterzogen wird angewendet Rück ohmsche Elektrode aus einer Legierung aus Germanium und Gold. Auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Galliumarsenid-in-vacuo-lichtempfindlichen Schicht aus Kupfer abgeschieden Phthalocyanin 20 nm dick. Kupfer-Phthalocyanin-Schicht wird auf Dotierung von gereinigtem Sauerstoff ausgesetzt. Phthalocyanin gespritzten Schicht auf der lichtdurchlässigen Elektrode aus Silber, die 10% des einfallenden Lichts überträgt. Der Nachteil dieser Methode ist, eine niedrige Lichtempfindlichkeit des Photo emf.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung - erhöhen die Lichtempfindlichkeit der Foto emf.

Zu diesem Zweck ist das Verfahren zur Herstellung von UV-Wandlers mit dem Halbleitersubstrat der lichtempfindlichen Schicht, ihre Dotierung und Überziehen der gegenüberliegenden Seite der Elektroden in einem anorganischen Halbleiter aus Galliumarsenid (GaAs) als Substratmaterial, stark dotierten Donatorverunreinigung, und der lichtempfindlichen Schicht, umfassend das Auftragen durch Vakuumabscheidung von organischen angewendet n-Typ-Halbleiter hlorindiyftalotsianina (ClInPc), einen hohen Absorptionskoeffizienten aufweist und eine hohe Lichtempfindlichkeit im UV-Bereich (Fig. 1).

Die vorgeschlagene neue Verfahren im Vergleich zum Stand der Technik ist die lichtempfindliche Schicht hlorindiyftalotsianina (ClInPc) auf einem Substrat aus Galliumarsenid (GaAs) anzuwenden, wodurch die Lichtempfindlichkeit auf 10 -4 W / m 2 zu verbessern (Fig. 2).

KURZE BESCHREIBUNG graphische Bilder, wobei Fig. 1 - Absorptionsspektrum des CuPc und ClInPc; Fig. 2 - U Abhängigkeit Leerlaufspannung E der Bestrahlungsintensität auf einer logarithmischen Skala auf der Grundlage von experimentellen Daten in der Tabelle angegeben hergestellt.

Beispiel: Auf der Platte aus Galliumarsenid stark mit Donatorverunreinigungen dotiert, 0,4 mm dicken, vorgeätzt, die hintere ohmsche Elektrode aus einer Legierung aus Germanium und Gold bewirkt. Auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Galliumarsenid-in-vacuo-lichtempfindlichen Schicht aus einem organischen n-Typ-Halbleiter hlorindiyftalotsianina abgeschieden (ClInPc) 20 nm dick. Hlorindiyftalotsianina Schicht unterworfen gereinigten Sauerstoff zu Doping. Hlorindiyftalotsianina gespritzten Schicht auf der lichtdurchlässigen Elektrode aus Silber, die 10% des einfallenden Lichts überträgt.

Die Produktion von Solid-State - Solarzelle vorgeschlagene Verfahren verbessert fotochuvstvitlnost bis 10 -4 W / m 2.

FORDERUNGEN

Verfahren zur Herstellung einer Festkörper-Solarzelle Herstellung für umfassend Lichtenergie in elektrische Energie umzuwandeln eine organische lichtempfindliche Schicht auf einem Halbleitersubstrat aus einem anorganischen Halbleiter aufbringt und diese zwischen zwei Elektroden platziert, von denen eines durchscheinend ist, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Halbleiter, wie Galliumarsenid n- verwendet wird Typ (n & spplus; -GaAs) sowie organische Halbleiterdünnschicht hlorindiyftalotsianina n-Typ (n-ClInPc).

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Erscheinungsdatum 12.01.2007gg