面的一部分能夠被暴露，并且開口 134的形成使得隧道二極管的層129的下表面的一部分能夠被暴露。然后，隧道二極管的接頭141和接頭143的連接被轉(zhuǎn)回到朝向太陽能電池的與暴露于光輻射的面相對的面122。通過這種方式，獲得如圖6中所示類型的太陽能電池。也可以穿過子電池的堆疊形成導(dǎo)電通孔，以將電極135的連接返回到朝向太陽能電池的面122。
[0160]根據(jù)圖8A-圖8D中所示方法的另一變體，可以以導(dǎo)電通孔的形式來形成接頭135、接頭139、接頭141、接頭143。
【主權(quán)項】
1.一種太陽能電池，包括: 至少兩個子電池(23，25)的堆疊，其中在兩個相鄰的子電池之間插入隧道二極管(27)，該隧道二極管(27)包括以相反的導(dǎo)電類型摻雜的疊加的第一層和第二層(29，31); 第一電極(35)和第二電極(39)，分別與所述堆疊的一面(28)和另一面(22)接觸；以及 對于至少一個隧道二極管(27)，第三電極(41)和第四電極(43)分別與所述隧道二極管的所述第一層(31)和所述第二層(29)電接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其中: -所述第一電極(35)與所述堆疊的暴露于光輻射的所述面(28)接觸；以及 -所述第二電極(39)與所述堆疊的與暴露于光輻射的所述面相對的面(22)接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池，其中，對于所述至少一個隧道二極管(27)，在所述堆疊的暴露于光輻射的所述面(28)的一側(cè)，所述第三電極和所述第四電極(41，43)分別與所述隧道二極管的所述第一層和所述第二層(31，29)接觸，且可能直接接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池，其中，對于所述至少一個隧道二極管(27)，在所述堆疊的與暴露于光輻射的所述面相對的面(22)的一側(cè)，所述第三電極和所述第四電極(41,43)分別與所述隧道二極管的所述第一層和所述第二層(31，29)接觸，且可能直接接觸。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的太陽能電池，其中，對于每個隧道二極管(27)，第三電極(41)和第四電極(43)分別與所述隧道二極管的所述第一層(31)和所述第二層(29)電接觸。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的太陽能電池，其中，通過隧道二極管(69)將至少兩個相鄰的子電池(63，65)隔開，該隧道二極管￠9)的第一層(73)和第二層(71)不與任何電極接觸，其中所述至少兩個相鄰的子電池形成串聯(lián)連接的子電池的組件。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的太陽能電池，其中，對于至少一個隧道二極管(27)，所述隧道二極管還包括放置在所述堆疊的所述第一層和所述第二層(29，31)的兩偵叭分別與所述第一層(31)和所述第二層(29)接觸的導(dǎo)電的第一阻擋層和導(dǎo)電的第二阻擋層。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能電池，其中，所述第三電極(41)與所述第一阻擋層直接接觸和/或所述第四電極(43)與所述第二阻擋層直接接觸。9.一種用于形成太陽能電池的方法，包括以下步驟: a)形成至少兩個子電池(123，125)的堆疊，其中在兩個相鄰的子電池之間插入隧道二極管(127)，該隧道二極管(127)包括以相反的導(dǎo)電類型摻雜的疊加的第一層和第二層(129，131)； 隨后，以任何順序: b)形成第一電極(135)和第二電極(139)，該第一電極(135)和第二電極(139)分別與所述堆疊的暴露于光輻射的面(128)以及與所述堆疊的與暴露于光輻射的所述面相對的面(122)接觸；以及 c)對于至少一個隧道二極管(127)，形成分別與所述隧道二極管的所述第一層(131)和所述第二層(129)電接觸的第三電極(141)和第四電極(143)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在步驟C)中，對于每個隧道二極管(127)，形成分別與所述隧道二極管的所述第一層(131)和所述第二層(129)電接觸的第三電極(141)和第四電極(143)。11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其中，在步驟a)中，插入有隧道二極管(127)的至少兩個子電池(123，125)的所述堆疊是通過外延生長形成的。12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項所述的方法，在步驟a)與步驟c)之間，還包括以下步驟:針對至少一個隧道二極管(127)，形成第一開口(133)和第二開口(134)，使得分別暴露所述隧道二極管的所述第一層(131)的一部分(132)和所述隧道二極管的所述第二層(129)的一部分(130)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，在形成所述第一電極和所述第二電極(135，139)的步驟b)之前執(zhí)行針對至少一個隧道二極管(127)來形成所述第一開口和所述第二開口(133，134)的步驟。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其中，所述第一開口和所述第二開口(133，134)是通過各向異性刻蝕的方法形成的。15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項所述的方法，其中，所述第一開口和所述第二開口(133，134)是基于所述堆疊的暴露于光輻射的所述面(128)形成的。16.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項所述的方法，其中，所述第一開口和所述第二開口(133，134)是基于所述堆疊的與暴露于光輻射的所述面相對的面(122)形成的。17.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的太陽能電池的方法，包括以下步驟: a)測量(101)由每個子電池(23，25)或串聯(lián)連接的子電池(63，65)的組件傳遞的電流； b)比較(103)由不同的子電池或子電池的組件傳遞的電流； c)如果由不同的子電池或子電池的組件傳遞的電流相等，那么將所述太陽能電池連接(105)為使得所述太陽能電池以整體模式進(jìn)行操作； c’)如果由不同的子電池或子電池的組件傳遞的電流不全部相等，那么將所述太陽能電池連接(107)為使得所述太陽能電池以多端子模式進(jìn)行操作。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的使用太陽能電池的方法，其中，對于所述第一層(31)和所述第二層(29)分別與第三電極(41)和第四電極(43)接觸的每個隧道二極管(27): -在步驟c)中，所述第三電極和所述第四電極(41，43)未連接并且所述隧道二極管是導(dǎo)電的； -在步驟c’)中，電勢差(Vv)被施加到所述第三電極與所述第四電極(41，43)之間，使得流經(jīng)所述隧道二極管的電流最小。19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的使用太陽能電池的方法，其中，在步驟c)中，電勢差被施加到所述第一電極與所述第二電極(35，39)之間，使得由所述太陽能電池傳遞的功率最大。20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的使用太陽能電池的方法，其中，在步驟c’)中，對于所述第一層(31)和所述第二層(29)分別與第三電極(41)和第四電極(43)接觸的每個隧道二極管(27)，設(shè)法確定待施加到所述第三電極與所述第四電極(41，43)之間以使流經(jīng)所述隧道二極管的電流最小的所述電勢差(Vv)。21.根據(jù)權(quán)利要求17至20中任一項所述的使用太陽能電池的方法，其中，在步驟c’)中，對于每個子電池(23，25)或者串聯(lián)連接的子電池(63，65)的組件，設(shè)法確定使得由所述子電池或由子電池的所述組件傳遞的功率最大的所述子電池或子電池的所述組件的最佳極化(Vmax)。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的使用太陽能電池的方法，其中，在步驟c’)中，所述太陽能電池的每個電極(35，39，41，43)被極化為使得每個子電池或者子電池的組件在所述最佳極化處被極化。23.根據(jù)權(quán)利要求17至22中任一項所述的使用太陽能電池的方法，還包括重復(fù)步驟a)至步驟c)或者步驟a)至步驟c’)的步驟d)。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的使用太陽能電池的方法，其中，以固定的時間間隔重復(fù)步驟d)。25.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的太陽能電池的方法，包括下述步驟: a)測量(101)由每個子電池(23，25)傳遞的電流； b)比較(103)由不同的子電池傳遞的電流； c)如果由不同的子電池傳遞的電流相等，那么將所述太陽能電池連接(105)為使得所述太陽能電池以整體模式進(jìn)行操作； c’)如果由不同的子電池傳遞的電流不全部相等: -以整體模式將傳遞相同電流的相鄰的子電池進(jìn)行連接； -以多端子模式將其它子電池進(jìn)行連接。26.一種用于對根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的太陽能電池進(jìn)行測試的設(shè)備，包括: -用于確定由每個子電池(23，25)或串聯(lián)連接的子電池出3，65)的組件傳遞的電流的裝置； -用于比較由不同的子電池或子電池的組件傳遞的電流的裝置；以及-用于將所述太陽能電池連接為使得在由不同的子電池或子電池的組件傳遞的電流相等時所述太陽能電池以整體模式進(jìn)行操作并且使得在由不同的子電池或子電池的組件傳遞的電流不全部相等時所述太陽能電池以多端子模式進(jìn)行操作的裝置。27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的用于對太陽能電池進(jìn)行測試的設(shè)備，還包括: -第一分析裝置，用于針對第一層(31)和第二層(29)分別與第三電極(41)和第四電極(43)接觸的每個隧道二極管(27)來尋找待施加到所述第三電極與所述第四電極(41，43)之間以使流經(jīng)所述隧道二極管的電流最小的電勢差(Vv); -計算裝置，用于計算隨每個子電池或子電池的組件的極化變化的由每個子電池或子電池的組件傳遞的功率； -第二分析裝置，用于針對每個子電池(23，25)或者子電池(63，65)的組件來尋找使得由所述子電池或由子電池的所述組件傳遞的功率最大的所述子電池或子電池的所述組件的最佳極化(Vmax);以及 -用于將待施加到所述太陽能電池的每個電極(35，39，41，43)的電勢確定為使得流經(jīng)每個隧道二極管的電流最小并且使得由每個子電池或子電池的組件傳遞的功率最大的裝置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種太陽能電池，包括：至少兩個子電池(23，25)的堆疊，隧道二極管(27)包括以相反的導(dǎo)電類型高度摻雜的疊加的第一層和第二層(29，31)，所述隧道二極管被放置在兩個相鄰的子電池之間；第一電極(35)和第二電極(39)，分別與所述堆疊兩側(cè)處的表面中的面(28)和另一面(22)接觸；以及對于至少一個隧道二極管(27)，第三電極(41)和第四電極(43)分別與所述隧道二極管的第一層(31)和第二層(29)電接觸。
【IPC分類】H01L31/043, H01L31/0725, H01L31/0224
【公開號】CN105359279
【申請?zhí)枴緾N201480037825
【發(fā)明人】馬蒂厄·鮑德瑞特, 托馬斯·西格納瑪謝克斯
【申請人】原子能和替代能源委員會
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2014年6月16日
【公告號】EP3011592A1, US20160149068, WO2014202511A1