[发明专利]具有介电的隔离层系统的堆叠状的多结太阳能电池

说明书

一种堆叠状的多结太阳能电池，其具有介电隔离层，多结太阳能电池按顺序地彼此相继地具有构造多结太阳能电池的下侧的锗衬底、锗子电池，至少两个III‑V族子电池；隔离层系统具有层序列，所述层序列由至少一个最下方的隔离层和至少一个最上方的隔离层组成，至少一个最下方的隔离层与所述多结太阳能电池第一表面区段材料锁合地连接，至少一个最上方的隔离层构造隔离层系统的上侧，多结太阳能电池的金属化层与第二表面区段材料锁合地且导电地连接，并且与隔离层系统的上侧的一个区段材料锁合地连接，第二表面区段邻接在多结太阳能电池的第一表面区段上，其中，最上方的隔离层包括非晶硅或由非晶硅组成。

技术领域

本发明涉及一种具有介电的隔离层系统的堆叠状的多结太阳能电池(Mehrfachsolarzelle)。

背景技术

已知不同的用于半导体晶片的钝化和金属化的方法。例如借助于由正极涂料(Positivlack)或负极涂料(Negativlack)制成的涂料掩模(Lackmaske)在隔离层上产生所期望的金属结构，其中，例如借助物理气相沉积面式地施加金属。

替代地，使用仅直接施加所期望的金属结构的印刷方法，例如丝网印刷(Siebdruck)或分配头

为了减少遮蔽太阳能电池的正侧，能够借助敷镀贯通开口从背侧接通正侧。这种太阳能电池也被称为金属贯穿孔技术(英语metal wrap through，缩写MWT)太阳能电池。

除了敷镀贯通开口的不同的制造方法外，还已知不同的金属化方法，以便尤其在敷镀贯通开口的区域中实现可靠的隔离和金属化。

由US 2013/0220396 A1已知一种硅基上的MWT太阳能电池。由US 2014/0174518A1同样已知一种具有改善的钝化层序列的硅基的太阳能电池结构。

由E.Oliva等人的《III-V multi-junction metal-wrap-through(MWT)concentrator solar cells》，会议论文集，第32届欧洲PV太阳能会议和展览会，慕尼黑，2016年，第1367-1371页已知一种具有敷镀贯通开口的倒置生长的GalnP/AlGaAs太阳能电池结构，其中，使具有pn结的太阳能电池结构外延地生长，并且紧接着借助干法蚀刻来产生敷镀贯通开口。然后以隔离层对贯通开口的侧面进行涂覆，接着以电镀铜填充贯通开口。

由US 9 680 035 B1已知一种太阳能电池堆叠，该太阳能电池堆叠由GaAs衬底上的多个III-V族子电池组成，该GaAs衬底具有背侧接通的正侧，其中，通过湿法化学蚀刻工艺产生从太阳能电池的上侧穿过子电池延伸到尚未变薄的衬底层中的孔，并且该孔仅通过衬底层变薄才向下开口。

在变薄之前，将金属的接通面布置在太阳能电池堆叠上侧上，以隔离层对孔的连接的上侧和侧面进行涂覆，然后将金属层施加到金属化的接通面并且施加到隔离层上。

为了金属层良好地粘附在电介质上，例如粘附在二氧化硅或氮化硅上，通常使用钛。相对地，例如借助银、钯或金锗实现由锗或III-V族半导体组成的半导体层上的可靠且持久的粘附。

发明内容

在这种背景下，本发明的任务在于说明一种对现有技术做出扩展的设备。

该任务通过具有根据本发明的特征的堆叠状的多结太阳能电池来解决。本发明的有利构型是优选的实施方式。

在本发明的主题中提供一种具有介电的隔离层系统的堆叠状的多结太阳能电池，其中，多结太阳能电池按顺序地彼此相继地具有锗衬底、锗子电池和至少两个III-V族子电池，所述锗衬底构造多结太阳能电池的下侧。

隔离层系统具有以下层序列：该层序列由至少一个最下方的隔离层和至少一个最上方的隔离层组成，所述至少一个最下方的隔离层与多结太阳能电池的第一表面区段材料锁合(stoffschlüssig)地连接，所述至少一个最上方的隔离层构造隔离层系统的上侧。