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DE20150280T1 - Nanostrukturierte geräte - Google Patents

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Abstract

Photovoltaische Vorrichtung, umfassend mindestens zwei elektrische Kontakte, p-Dotierstoffe und n-Dotierstoffe, weiter umfassend eine Bulk-Region und eine Region mit Nanostrukturen, die die Bulk-Region kontaktieren, wobei alle Nanostrukturen eine vorherrschende Art von Dotierstoff, n oder p, aufweisen und mindestens ein Abschnitt der Bulk-Region außerdem diese vorherrschende Art von Dotierstoff umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sich einer der elektrischen Kontakte zu dem Bereich erstreckt, in dem die Nanostrukturen die Bulk-Region kontaktieren.

Claims (15)

  1. Photovoltaische Vorrichtung, umfassend mindestens zwei elektrische Kontakte, p-Dotierstoffe und n-Dotierstoffe, weiter umfassend eine Bulk-Region und eine Region mit Nanostrukturen, die die Bulk-Region kontaktieren, wobei alle Nanostrukturen eine vorherrschende Art von Dotierstoff, n oder p, aufweisen und mindestens ein Abschnitt der Bulk-Region außerdem diese vorherrschende Art von Dotierstoff umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sich einer der elektrischen Kontakte zu dem Bereich erstreckt, in dem die Nanostrukturen die Bulk-Region kontaktieren.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Nanostrukturen einen Durchmesser von nicht mehr als etwa 200 nm aufweisen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Nanostrukturen und die Bulk-Region Silizium umfassen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Bulk-Region kristallines Silizium umfasst.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Oberfläche des kristallinen Siliziums entlang einer Kristallebene in einer anderen Orientierung als (100) liegt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Übergang zwischen den n- und den p-Regionen mindestens etwa 0,75 µm unter der Basis der Nanostrukturen stattfindet.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend Metallpartikel in der Nähe des Bereichs, in dem die Nanostrukturen die Bulk-Region kontaktieren.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung mittels eines Prozesses hergestellt wird, der metallverstärktes Ätzen in einer HF und ein Oxidationsmittel umfassenden Lösung umfasst.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Höhe der Nanostrukturen zwischen 0,1 µm und 2,5 µm beträgt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, die eine Sperrschichttiefe von mindestens etwa 30 nm von der Unterseite der Nanostrukturen aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 1, die eine Sperrschichttiefe von mindestens etwa 300 nm von der Unterseite der Nanostrukturen aufweist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 1, die eine Sperrschichttiefe von mindestens etwa 300 nm von der Unterseite aller Nanostrukturen aufweist.
  13. Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle, umfassend folgende Schritte: (a) Reinigen einer Oberfläche eines Siliziumsubstrats, (b) Abscheiden von Nanopartikeln auf der gereinigten Oberfläche und dann Metall zuoberst auf den Nanopartikeln, (c) Platzieren des Substrats in eine HF und ein Oxidationsmittel umfassende Ätzlösung, (d) Einbringen von einem oder mehreren Dotierstoffen, wobei das Ätzen und das Einbringen von Dotierstoffen zu Nanostrukturen führen, die eine vorherrschende Art von Dotierstoff, n oder p, aufweisen, und mindestens ein Abschnitt des Substrats außerdem diese vorherrschende Art von Dotierstoff umfasst, und (e) Herstellen von elektrischen Kontakten zu den Nanostrukturen, dadurch gekennzeichnet, dass sich einer der elektrischen Kontakte zu einem Bereich erstreckt, in dem die Nanostrukturen den Abschnitt des Substrats kontaktieren.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei in Schritt (b) ein Teil der gereinigten Oberfläche ohne abgeschiedene Nanopartikel gelassen wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Einbringschritt (d) Ionenimplantation optional gefolgt von Glühen umfasst.
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