FR2548833A1 - TUNNEL JUNCTION AND MULTI-STAGE MONOLITHIC PHOTOVOLTAIC CELL USING SUCH A JUNCTION - Google Patents
TUNNEL JUNCTION AND MULTI-STAGE MONOLITHIC PHOTOVOLTAIC CELL USING SUCH A JUNCTION Download PDFInfo
- Publication number
- FR2548833A1 FR2548833A1 FR8311394A FR8311394A FR2548833A1 FR 2548833 A1 FR2548833 A1 FR 2548833A1 FR 8311394 A FR8311394 A FR 8311394A FR 8311394 A FR8311394 A FR 8311394A FR 2548833 A1 FR2548833 A1 FR 2548833A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- layer
- tunnel junction
- arsenide
- junction
- aluminum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- MDPILPRLPQYEEN-UHFFFAOYSA-N aluminium arsenide Chemical compound [As]#[Al] MDPILPRLPQYEEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 7
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N L-DOPA Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C(O)=C1 WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/14—Photovoltaic cells having only PN homojunction potential barriers
- H10F10/142—Photovoltaic cells having only PN homojunction potential barriers comprising multiple PN homojunctions, e.g. tandem cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
- H10D62/85—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials being Group III-V materials, e.g. GaAs
- H10D62/854—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials being Group III-V materials, e.g. GaAs further characterised by the dopants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
L'INVENTION CONCERNE UNE JONCTION TUNNEL CONSTITUEE PAR L'ASSOCIATION D'UNE COUCHE N ET D'UNE COUCHE P, REALISEES PAR DOPAGE D'ARSENIURE MIXTE DE GALLIUM ET D'ALUMINIUM DU TYPE GAL-XALAS, X REPRESENTANT LA FRACTION MOLAIRE D'ARSENIURE D'ALUMINIUM. SELON L'INVENTION, LA VALEUR DE X EST SUPERIEURE OU EGALE A 0,6 POUR L'ALLIAGE CONSTITUANT LA COUCHE N ET SUPERIEURE OU EGALE A 0,4 POUR L'ALLIAGE CONSTITUANT LA COUCHE P. DE PREFERENCE, CHACUNE DES COUCHES N ET P EST D'EPAISSEUR INFERIEURE OU EGALE A 0,1 MICRON. L'INVENTION PEUT S'APPLIQUER PAR EXEMPLE A LA FABRICATION DE CELLULES PHOTOVOLTAIQUES A PLUSIEURS ETAGES, AU DOMAINE DES HYPERFREQUENCES OU DANS DES DISPOSITIFS OPTOELECTRONIQUES.THE INVENTION CONCERNS A TUNNEL JUNCTION CONSTITUTED BY THE ASSOCIATION OF AN N LAYER AND A P LAYER, MADE BY DOPING OF MIXED GALLIUM AND ALUMINUM ARSENUR OF THE GAL-XALAS TYPE, X REPRESENTING THE MOLAR FRACTION OF ' ALUMINUM ARSENIDE. ACCORDING TO THE INVENTION, THE VALUE OF X IS GREATER OR EQUAL TO 0.6 FOR THE ALLOY CONSTITUTING LAYER N AND GREATER OR EQUAL TO 0.4 FOR THE ALLOY CONSTITUTING THE PREFERRED P LAYER, EACH OF THE N LAYERS AND P IS LESS THAN OR EQUAL TO 0.1 MICRON. THE INVENTION MAY BE APPLIED FOR EXAMPLE TO THE MANUFACTURE OF MULTI-STAGE PHOTOVOLTAIC CELLS, IN THE FIELD OF HYPERFREQUENCIES OR IN OPTOELECTRONIC DEVICES.
Description
Jonction tunnel et cellule photovoltaique monolithique à plusieurs étages
utilisant une telle jonction
L'invention concerne les jonctions tunnel et peut trouver des applications par exemple dans le domaine des hyperfréquences ou dans des dispositifs optoélectroniques (télecowmunications, fibres optiques, etc ...).Tunnel junction and monolithic multistage photovoltaic cell
using such a junction
The invention relates to tunnel junctions and can find applications for example in the microwave domain or in optoelectronic devices (telecowmunications, optical fibers, etc.).
Elle peut aussi s'appliquer plus particulèrement aux cellules photovoltsi- ques à plusieurs étages.It can also be applied more particularly to multistage photovoltaic cells.
Il est connu de réaliser des cellules photovoltaïques sonolithi- ques à plusieurs stages associes par des jonctions tunnel transparentes, destinées à la conversion multispectrale de l'ènergie solaire. La conver- sion photovoltaique multispectrale consiste à découper le spectre solaire en bandes et à adapter à chaque bande spectrale une jonction de réponse spectrale appropriée. On obtent avec de telles cellules multi-étagées un rendement supérieur au rendement de cellules élémentaires, ce rendement étant fonction du nombre d'étages de la cellule.Pour plus de précisions on pourra se reporter par exemple à l'article de J. LOFERStI paru dans le
Journal of Applied Physes, numéro 27, page 7/7 (1956). It is known practice to produce sonolithic photovoltaic cells with several stages combined by transparent tunnel junctions, intended for the multispectral conversion of solar energy. Multispectral photovoltaic conversion consists in cutting the solar spectrum into bands and in adapting to each spectral band an appropriate spectral response junction. We obtain with such multi-stage cells a yield higher than the yield of elementary cells, this yield being a function of the number of stages of the cell. For more details, we can refer for example to the article by J. LOFERStI published in the
Journal of Applied Physes, number 27, page 7/7 (1956).
On sait réaliser en particulier des cellules photovoltaïques mono- lithiques à deux étages dont la cellule supdrieure est réalisée en Arséniu- re mixte de Gallium et d'Aluminium et la cellule inférieure est réalisée en
Arséniure de Gallium. La cellule supérieure et la cellule inférieure sont reliées par une jonction transparente, c'est-h-dire dont la largeur de bande interdite est supérieure ou égale a la cellule supérieure. Cette jonction est en général réalisée dans un matériau analogue au matériau de la cellule supérieure, c'est-à-dire en Arséniure mixte de Gallium et d'Alumi nium, du type Gal-xAlxAs avec 0,3 < x < 0,4. Ce matériau est dopé par exemple par de l'étain pour la couche n et par du beryllium pour la couche p.It is known in particular to produce monolithic two-stage photovoltaic cells, the upper cell of which is made of mixed Arsenium of Gallium and Aluminum and the lower cell of which is made of
Gallium arsenide. The upper cell and the lower cell are connected by a transparent junction, that is to say one whose prohibited bandwidth is greater than or equal to the upper cell. This junction is generally carried out in a material similar to the material of the upper cell, that is to say in mixed Arsenide of Gallium and Aluminum, of the Gal-xAlxAs type with 0.3 <x <0.4 . This material is doped for example with tin for the n layer and with beryllium for the p layer.
Cependant, les cellules à deux étages mises en série au moyen de telles jonctions n'ont pas permis jusqu'à présent d'obtenir de très bons rendements, en raison des pertes électriques relativement importantes au niveau de la jonction. However, the two-stage cells placed in series by means of such junctions have not so far made it possible to obtain very good yields, because of the relatively large electrical losses at the junction.
L'invention tente de remédier à cet inconvénient. Elle vise par conséquent une jonction de très faible résistance électrique, qui puisse en particulier être utilisée pour la réalisation d'une cellule photovoltaique monolithique à plusieurs étages. The invention attempts to remedy this drawback. It therefore targets a junction of very low electrical resistance, which can in particular be used for the production of a monolithic photovoltaic cell with several stages.
Plus précisément l'invention concerne une jonction tunnel constituée par l'association d'une couche n et d'une couche p, réalisées par dopa ge d'Arséniure mixte de Gallium et d'Aluminium du type GalxAlxAs, x étant un nombre compris entre 0 et 1 et représentant la fraction molaire d'Arséniure d'Aluminium, (1 - x) étant la fraction molaire d'Arséniure de
Gallium.More precisely, the invention relates to a tunnel junction constituted by the association of a layer n and a layer p, produced by dopa ge of mixed Arsenide of Gallium and Aluminum of the GalxAlxAs type, x being a number between 0 and 1 and representing the molar fraction of Aluminum Arsenide, (1 - x) being the molar fraction of Arsenide of
Gallium.
Selon l'invention, la couche n est réalisée en Arséniure mixte de
Gallium et d'Aluminium du type GalxAlxAs, dans lequel x est supérieur ou égal à 0,6, et la couche p est réalisée en Arséniure mixte de Gallium et d'Aluminium du type Gal~xAlxASs dans lequel x est supérieur ou égal à 0,4.According to the invention, layer n is made of mixed arsenide of
Gallium and Aluminum of the GalxAlxAs type, in which x is greater than or equal to 0.6, and the layer p is produced in mixed Gallium and Aluminum Arsenide of the Gal type ~ xAlxASs in which x is greater than or equal to 0 , 4.
Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, chacune des couches n et p est d'épaisseur inférieure ou égale à 0,1 micron. In a preferred embodiment of the invention, each of the layers n and p is of thickness less than or equal to 0.1 microns.
De préférence-, la jonction tunnel selon l'invention est réalisée en Epitaxie par Jets Moléculaires. Preferably, the tunnel junction according to the invention is carried out in epitaxy by molecular jets.
L'invention concerne également une cellule photovoltaique monolithique à plusieurs étages, destinée à la conversion multispectrale de l'énergie solaire, consttuée de plusieurs cellules élémentaires ayant chacune une réponse spectrale omplémentaire de celle des autres cellules, empilées en série électrique et optique au mcyen de jonctions tunnel transparentes. The invention also relates to a monolithic photovoltaic cell with several stages, intended for the multispectral conversion of solar energy, made up of several elementary cells each having a spectral response complementary to that of the other cells, stacked in electrical and optical series with the mcyen of transparent tunnel junctions.
Selon l'invention, ces jonctions tunnel sont des jonctions tunnel selon l'invention, telles que caractérisées ci-dessus.According to the invention, these tunnel junctions are tunnel junctions according to the invention, as characterized above.
La jonction tunnel selon l'invention présente de grands avantages : la forte concentration de porteurs de ses couches permet une dégé- nérescence suffisante du semi-conducteur constituant cette jonction et une forte densité de courant. La jonction selon l'invention permet donc de réaliser de façon très satisfaisante la mise en série électrique de deux semiconducteurs. The tunnel junction according to the invention has great advantages: the high concentration of carriers of its layers allows sufficient degeneration of the semiconductor constituting this junction and a high current density. The junction according to the invention therefore makes it possible to achieve very satisfactorily the electrical series connection of two semiconductors.
En outre, la largeur de bande interdite de la jonction selon l'invention étant importante, la jonction permet une très bonne mise en série optique. In addition, since the forbidden bandwidth of the junction according to the invention is important, the junction allows very good optical serialization.
La jonction selon l'invention permet donc en particulier d'améfio- rer le rendement des cellules photovoltalques monolithiques à plusieurs étages qu'elle permet de réaliser. The junction according to the invention therefore makes it possible in particular to improve the efficiency of the multi-stage monolithic photovoltaic cells which it makes it possible to produce.
Afin que l'invention soit mieux comprise, on va maintenant décrire en détail un mode de réalisation particulier de l'invention, donné uniquement à titre d'exemple et représenté sur la figure unique annexée. In order for the invention to be better understood, a specific embodiment of the invention will now be described in detail, given solely by way of example and shown in the attached single figure.
Cette figure représente une cellule photovoltalque monolithique à deux étages constituée de deux cellules élémentaires empilées en série optique et électrique au moyen d'une jonction tunnel selon l'invention. This figure represents a two-stage monolithic photovoltaic cell consisting of two elementary cells stacked in optical and electrical series by means of a tunnel junction according to the invention.
La cellule à deux étages représentée sur la figure est réalisée sur un substrat d'Arséniure de Gallium GaAs de type n, avec une concentration de porteurs, c'est-à-dire une différence entre les concentrations des atomes donneurs ND et des atomes accepteurs NA supérieure à l018cm3. The two-stage cell shown in the figure is produced on a n-type Gallium GaAs Arsenide substrate, with a concentration of carriers, i.e. a difference between the concentrations of the ND donor atoms and the acceptor atoms. NA greater than l018cm3.
Le substrat est recouvert d'une zone tampon 2, d'épaisseur environ un micron, réalisée en Arséniure de Gallium GaAs de type n dopé à l'étain (Sn) dont la concentration de porteurs ND - NA est égale à environ 1018cm-3. The substrate is covered with a buffer zone 2, about one micron thick, made of Gallium arsenide GaAs of type n doped with tin (Sn) whose concentration of carriers ND - NA is equal to about 1018cm-3 .
Au-dessus de la zone tampon 2, est disposée la cellule inférieure que l'on a repérée par 3. Cette cellule est réalisée en Arséniure de
Gallium GaAs, dopé au silicium pour la couche de type n, repérée par 4, et au béryllium pour la couche de type p, repérée par 5. Les concentrations de porteurs sont respectivement d'environ 4.1017cm-3 pour la couche de type n et 2.1018cm-3 pour la couche de type p. La couche n est d'environ deux microns et la couche p de Q,8 micron.Above the buffer zone 2, is arranged the lower cell which has been identified by 3. This cell is made of Arsenide of
Gallium GaAs, doped with silicon for the n-type layer, identified by 4, and beryllium for the p-type layer, identified by 5. The carrier concentrations are approximately 4.1017cm-3 for the n-type layer, respectively. and 2.1018cm-3 for the p-type layer. The n layer is about two microns and the p layer of Q, 8 microns.
Au-dessus de la cellule inférieure 3 est située la cellule supérieure 6, reliée à la cellule 3 au moyen d'une jonction tunnel 7 selon l'in- vention que l'on décrira plus bas. La cellule 6 ent réalisée an Arséniure mixte de Gallium et d'Aluminium Ga0,6 Al0,4 As. La couche de type n, repérée par 3, est de deux microns et est dopée au silicium avec une concentration de porteurs de 3.1017cm-3, tandis que le couche le couche de type p, repérée par 9, est d'épaisseur 0,8 micron et est cee au béryllium avec une concentration de porteurs de 2.1018cm-3. Above the lower cell 3 is located the upper cell 6, connected to the cell 3 by means of a tunnel junction 7 according to the invention which will be described below. The cell 6 ent made in a mixed arsenide of Gallium and Aluminum Ga0.6 Al0.4 As. The n-type layer, identified by 3, is two microns and is doped with silicon with a concentration of carriers of 3.1017cm- 3, while the layer the p-type layer, marked with 9, is 0.8 micron thick and is cee with beryllium with a concentration of carriers of 2.1018 cm-3.
De façon classique, la cellule supérieure 6 est recouverte d'une fenétre 10 d'épaisseur inférieure à 0,2 micron, réalisée en Arséniure de
Gallium et d'Aluminium GaAlAs de type p dopé au béryllium.Conventionally, the upper cell 6 is covered with a window 10 of thickness less than 0.2 microns, made of Arsenide of
Gallium and Aluminum GaAlAs p-type doped with beryllium.
La fenêtre 10 est recouverte d'use couche de reprise de contact, d'épaisseur 0,5 micron réalise en Arséniure de Gallium CeAs de type p dopé au béryllium. The window 10 is covered with a contact recovery layer, of a thickness of 0.5 micron produced in Gallium arsenide CeAs p-type doped with beryllium.
a jonction tunnel 7.selon l'invention est réalisée en Arséniure mixte de Gallium et d'Aluminium Ga1-xAlxAs. Elle est constituée d'une couche n reparlée par 12S et d'une couche p, repérée par 13. L'épaisseur de chacune de ces touches est de 0,1 micron. La fraction molaire l'Arsèniure d'Aluminium, x, a, dans et exemple, la même valeur pour la couche n et ooui la couche p, a savoir 0,85. La couche n est dopée à l'étain et la couche p au béryllium. a tunnel junction 7. according to the invention is made of mixed Gallium and Aluminum Ga1-xAlxAs arsenide. It consists of a layer n indicated by 12S and a layer p, identified by 13. The thickness of each of these keys is 0.1 micron. The molar fraction of Arsenide of Aluminum, x, has, in and example, the same value for the layer n and where the layer p, namely 0.85. The n layer is doped with tin and the p layer with beryllium.
In obtient dans ce cas des concentrations de porteurs de 1019cm-3 pour la couche n et de 5.1019cm-3 pour la couche p. La concentration de porteurs de la couche n est bien supérieure à celle que l'on obtient avec les jonctions que l'on utilisait jusqu'à présent (on obtenait des concentrations comprises entre 5.1017cl3 et i018cm3). La concentration de porteurs de la jonction tunnel permet une dégénérescence suffisante du semi-conducteur constituant cette jonction et une forte densité de courant de la jonction tunnel (ici, 42 A.cm~2V~l). In this case we obtain carrier concentrations of 1019cm-3 for layer n and 5.1019cm-3 for layer p. The concentration of carriers in layer n is much higher than that obtained with the junctions that have been used until now (concentrations between 5.1017cl3 and i018cm3 were obtained). The concentration of carriers of the tunnel junction allows sufficient degeneration of the semiconductor constituting this junction and a high current density of the tunnel junction (here, 42 A.cm ~ 2V ~ l).
La jonction tunnel selon l'invention permet ainsi d'effectuer des mises en série électrique de semi-conducteurs en réduisant au minimum les pertes au niveau de la jonction. The tunnel junction according to the invention thus makes it possible to carry out electrical series connections of semiconductors while minimizing losses at the junction.
En outre, la largeur de bande interdite de l'alliage dans lequel est réalisée la jonction tunnel décrite étant de 2,leV, la jonction tunnel a une largeur de bande interdite très supérieure à celle du matériau de la cellule située en amont, ctest-à-dire de la cellule supérieure 6 (largeur de bande interdite égale à 1,94ex), de sorte que les pertes par absorption optique sont nulles. In addition, the forbidden bandwidth of the alloy in which the described tunnel junction is made being 2, leV, the tunnel junction has a forbidden bandwidth much greater than that of the cell material located upstream, ctest- that is to say of the upper cell 6 (prohibited bandwidth equal to 1.94ex), so that the losses by optical absorption are zero.
La jonction tunnel selon l'invention permet donc également une bonne mise en série optique des deux cellules 3 et 6. The tunnel junction according to the invention therefore also allows good optical series connection of the two cells 3 and 6.
La cellule représentée sur la figure est de préférence réalisée par Epitaxie par Jets Moléculaires (EJM). Cette technique, connue en soi, est par exemple décrite dans l'article de A. Y. CHO, paru dans "Thin Solid
Films", 100 (1983), 291-317.The cell shown in the figure is preferably produced by Molecular Jets Epitaxy (MJT). This technique, known per se, is for example described in the article by AY CHO, published in "Thin Solid
Films ", 100 (1983), 291-317.
L'Epitaxie par Jets Moléculaires permet de réaliser avec précision la jonction tunnel 17 selon l'invention. Elle permet en particulier un très bon ajustement de la concentration en Aluminium. The Epitaxy by Molecular Jets allows the tunnel junction 17 according to the invention to be produced with precision. In particular, it allows a very good adjustment of the aluminum concentration.
Comme cette méthode implique que l'on travaille sous ultra-vide (pression partielle d'environ l0~l--mm), donc dans de grandes conditions de propreté, elle permet en outre d'éviter l'oxydation de l'aluminium par des impuretés telles que l'oxygène ou la vapeur d'eau. Cet avantage est d'autant plus important que la concentration en Aluminium de la jonction tunnel 17 selon l'invention est forte. As this method implies that one works under ultra-vacuum (partial pressure of about l0 ~ l - mm), therefore in great conditions of cleanliness, it also makes it possible to avoid oxidation of aluminum by impurities such as oxygen or water vapor. This advantage is all the more important as the aluminum concentration of the tunnel junction 17 according to the invention is high.
D'autre part, comme la vitesse d laquelle une couche de matériau semi-conducteur est déposée au moyen de 1'Epitaxie par Jets Moléculaires, c'est-i-dire la vitesse de croissance, est faible (on peut par exemple obtenir une vitesse de croissance de 5 A0/s), on peut réaliser assez facilement des couches minces, en particulier des couches inférieures à 0,1 micron les couches minces sont préférables aux couches épaisses car elles évitent la formation de dislocations dans les semisconducteurs, en permettant une accomodation élastique des différentes couches semi-conductrices qui présentent des désaccords de paramètres cristallins. On the other hand, as the speed of which a layer of semiconductor material is deposited by means of Epitaxy by Molecular Jets, that is to say the growth speed, is low (one can for example obtain a growth rate of 5 A0 / s), thin layers can be produced quite easily, in particular layers smaller than 0.1 micron, thin layers are preferable to thick layers because they avoid the formation of dislocations in semiconductors, by allowing an elastic accommodation of the various semiconductor layers which have disagreements of crystalline parameters.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple mais elle couvre également les autres modes qui nten varieraient que par des détails, par des variantes d'exécution ou par l'utilisation de moyens équivalents. Of course, the invention is not limited to the embodiment which has just been described only by way of example, but it also covers the other modes which would vary only in details, in variant embodiments or in the use of equivalent means.
Ainsi, dans l'exemple décrit, on a choisi une valeur identique de x dans la formule des alliages Ga1-xAlxAs qui constltuent la couche n et la couche p, mais ces deux valeurs de x pourraient être différentes l'une de l'autre et bien sur être différentes de 0,85. Thus, in the example described, an identical value of x has been chosen in the formula of the Ga1-xAlxAs alloys which constitute the layer n and the layer p, but these two values of x could be different from each other and of course be different from 0.85.
D'autre part, le matériau constituant la jonction tunnel pourrait être dopé au moyen dlimpurets différentes de l'étain cu du béryllium. Les couches 12 et 13 pourraient aussi être 'épaisneur supérieur d O,1 micron. On the other hand, the material constituting the tunnel junction could be doped by means of different purities of tin or beryllium. Layers 12 and 13 could also be an upper thickness of 0.1 micron.
Les cellules 1 et 6 pourraient bien sur être réalisées différemment, pourvu qu'elles présentent les caractéristiques nécessaires à leur mise en série optique et électrique au moyen d'une jonction tunnel selon l'invention. The cells 1 and 6 could of course be produced differently, provided that they have the characteristics necessary for their optical and electrical series connection by means of a tunnel junction according to the invention.
La jonction tunnel selon l'invention peut en outre avoir d'autres applications que la mise en série de cellules phrtovoltaiques ; elle peut être utilisée dans des dispositifs optoélectroniques ou dans le domaine des hyperfréquences. The tunnel junction according to the invention may also have other applications than the placing in series of phrtovoltaic cells; it can be used in optoelectronic devices or in the microwave domain.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8311394A FR2548833B1 (en) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | TUNNEL JUNCTION AND MULTI-STAGE MONOLITHIC PHOTOVOLTAIC CELL USING SUCH A JUNCTION |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8311394A FR2548833B1 (en) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | TUNNEL JUNCTION AND MULTI-STAGE MONOLITHIC PHOTOVOLTAIC CELL USING SUCH A JUNCTION |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2548833A1 true FR2548833A1 (en) | 1985-01-11 |
| FR2548833B1 FR2548833B1 (en) | 1985-12-13 |
Family
ID=9290645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8311394A Expired FR2548833B1 (en) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | TUNNEL JUNCTION AND MULTI-STAGE MONOLITHIC PHOTOVOLTAIC CELL USING SUCH A JUNCTION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2548833B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024001330A1 (en) * | 2022-06-28 | 2024-01-04 | 隆基绿能科技股份有限公司 | Stacked battery having series structure based on ferroelectric tunnel junction |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4127862A (en) * | 1977-09-06 | 1978-11-28 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Integrated optical detectors |
| US4179702A (en) * | 1978-03-09 | 1979-12-18 | Research Triangle Institute | Cascade solar cells |
-
1983
- 1983-07-08 FR FR8311394A patent/FR2548833B1/en not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4127862A (en) * | 1977-09-06 | 1978-11-28 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Integrated optical detectors |
| US4179702A (en) * | 1978-03-09 | 1979-12-18 | Research Triangle Institute | Cascade solar cells |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, vol. 51, no. 7, juillet 1980, American Institute of Physics NEW YORK (US) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024001330A1 (en) * | 2022-06-28 | 2024-01-04 | 隆基绿能科技股份有限公司 | Stacked battery having series structure based on ferroelectric tunnel junction |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2548833B1 (en) | 1985-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0350351B1 (en) | Photodiode and photodiodes matrix with II-VI material, and processes for their production | |
| Razeghi | Short-wavelength solar-blind detectors-status, prospects, and markets | |
| US7148417B1 (en) | GaP/silicon tandem solar cell with extended temperature range | |
| FR2675950A1 (en) | IMPROVED TANDEM MONOLITHIC SOLAR CELL. | |
| FR2650916A1 (en) | PHOTOVOLTAIC DEVICE | |
| CN101583742A (en) | Zinc oxide multi-junction photovoltaic cells and optoelectronic devices | |
| EP2172981B1 (en) | Double-doped photovoltaic cell with heterojunction and manufacturing method | |
| FR2619248A1 (en) | PROTECTED PHOTOVOLTAIC CELL, METHOD FOR MANUFACTURING SAME AND ASSEMBLY COMPRISING SUCH CELLS | |
| FR2472841A1 (en) | SOLAR PHOTOVOLTAIC SOLAR CELL WITH MULTIPLE JUNCTION AND HIGH EFFICIENCY | |
| FR2909803A1 (en) | CASCADED SOLAR CELL STRUCTURE HAVING A SOLAR CELL BASED ON AMORPHOUS SILICON | |
| EP0458688A1 (en) | Method of fabrication of an integrated semiconductor light guide-light detector structure | |
| FR2522444A1 (en) | SOLAR CELL WITH TWO COLORS AND THREE TERMINALS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME | |
| FR2764120A1 (en) | HIGH-PERFORMANCE PHOTOGRAPHIC SENSOR | |
| FR2549642A1 (en) | SOLAR CELL | |
| FR2546665A1 (en) | III-V TERNARY MULTICHROMATIC SOLAR CELLS | |
| WO2021018757A1 (en) | Method for treating a stack obtained during the manufacture of a heterojunction photovoltaic cell | |
| JP4084958B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor light receiving device | |
| EP0007878B1 (en) | Photoelectric generator | |
| FR3136590A3 (en) | solar cell and production method thereof, photovoltaic module | |
| FR2694134A1 (en) | Method of manufacturing a photovoltaic diode and planar diode | |
| EP3435423A1 (en) | Tandem photovoltaic cell | |
| FR2508235A1 (en) | AVALANCHE PHOTODETECTOR OPERATING AT HIGH WAVELENGTHS | |
| JP2000196134A (en) | Visible-blind UV detector | |
| FR2548833A1 (en) | TUNNEL JUNCTION AND MULTI-STAGE MONOLITHIC PHOTOVOLTAIC CELL USING SUCH A JUNCTION | |
| EP0082787B1 (en) | Photodiode with separated absorption and avalanche regions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |