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Invention Publication
EP3144982A1 SKALIERBARE SPANNUNGSQUELLE 审中-公开

SKALIERBARE SPANNUNGSQUELLE
Abstract:
Skalierbare Spannungsquelle aufweisend eine Anzahl N zueinander in Serie geschalteten als Halbleiterdioden ausgebildete Teilspannungsquellen, wobei jede der Teilspannungsquellen eine Halbleiterdiode einen p-n Übergang aufweist, und jede Halbleiterdiode eine p-dotierte Absorptionsschicht aufweist, wobei die p-Absorptionsschicht von einer p-dotierten Passivierungsschicht mit einer größeren Bandlücke als die Bandlücke der p-Absorptionsschicht passiviert ist und die Halbleiterdiode eine n-Absorptionsschicht aufweist, wobei die n-Absorptionsschicht von einer n-dotierten Passivierungsschicht mit einer größeren Bandlücke als die Bandlücke der n-Absorptionsschicht passiviert ist, und die Teilquellenspannungen der einzelnen Teilspannungsquellen zueinander einer Abweichung kleiner als 20% aufweisen, und zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Teilspannungsquellen eine Tunneldiode ausgebildet ist, wobei die Tunneldiode mehrere Halbleiterschichten mit einer höheren Bandlücke als die Bandlücke der p / n Absorptionsschichten aufweist und die Halbleiterschichten mit der höheren Bandlücke jeweils aus einem Material mit geänderter Stöchiometrie und / oder anderer Elementzusammensetzung als die p / n -Absorptionsschichten der Halbleiterdiode bestehen, und die Teilspannungsquellen und die Tunneldioden zusammen monolithisch integriert sind, und gemeinsam einen ersten Stapel mit einer Oberseite und einer Unterseite ausbilden, und die Anzahl N der Teilspannungsquellen größer gleich zwei ist, und das Licht an der Oberseite auf den Stapel auftrifft und die Größe der Beleuchtungsfläche an der Stapeloberseite im Wesentlichen der Größe der Fläche des Stapels an der Oberseite ist, und der erste Stapel eine Gesamtdicke kleiner als 12µm aufweist, und bei 300 K der erste Stapel eine Quellenspannung von größer als 2,2 Volt aufweist, sofern der erste Stapel mit einem Photonenstrom mit einer bestimmten Wellenlänge bestrahlt ist, und wobei in Lichteinfallsrichtung von der Oberseite des Stapels hin zu der Unterseite des Stapels die Gesamtdicke der p und n -Absorptionsschichten einer Halbleiterdiode von der obersten Diode hin zu der untersten Diode zunimmt.
Abstract(Chinese):

具有N个部分电压源的可伸缩电压源，其被实现为串联连接的半导体二极管，其中每个部分电压源具有具有p-n结的半导体二极管。 隧道二极管形成在连续的部分电压对之间，其中隧道二极管具有多个具有比p / n吸收层的带隙大的带隙的半导体层，并且具有较大带隙的半导体层各自由 具有比半导体二极管的p / n吸收层具有改进的化学计量和/或不同元素组成的材料。 部分电压源和隧道二极管单片集成在一起，共同形成具有顶部和底部的第一堆叠，并且部分电压源的数量N大于或等于2。

Abstract(English):

Scalable voltage source comprising a plurality of N mutually connected in series constructed as a semiconductor diode partial voltage sources, each of the partial voltage sources comprises a semiconductor diode has a pn junction, and each semiconductor diode comprising a p-type absorption layer, wherein the p-absorbing layer larger by a p-doped passivation layer with a band gap than the band gap of the p-absorbing layer is passivated, and the semiconductor diode comprises an n-type absorption layer, the n-absorbing layer is passivated by an n-doped passivation layer having a larger band gap than the band gap of the n-absorption layer, and part of source voltages of the individual partial voltage sources have mutually a deviation less than 20%, and between each two successive partial voltage sources a tunnel diode is formed, wherein the tunnel diode plurality of semiconductor layers with a higher band gap than the B having andlücke the p / n absorbent layers and the semiconductor layers with the higher bandgap in each case of a material with a different stoichiometry and / or other elemental composition than the p / n -Absorptionsschichten of the semiconductor diode, and the partial voltage sources and the tunnel diodes together are monolithically integrated, and together forming a first stack having a top and a bottom, and the number N of the partial voltage sources is greater than two, and the light is incident at the top of the stack and the size of the illumination area at the top of the stack side is substantially the size of the surface of the stack at the top, and the first stack has a total thickness less than 12 microns, and at 300K the first stack including a source voltage greater than 2.2 volts, as long as irradiated, the first stack with a photon flux at a particular wavelength, and wherein in the light incidence direction of of de r top of the stack, the total thickness of the p and n -Absorptionsschichten a semiconductor diode of the top diode increases toward the bottom of the stack toward the bottom diode.

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IPC分类:
H 电学
H01 基本电气元件
H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件（使用半导体器件的测量入G01；一般电阻器入H01C；磁体、电感器、变压器入H01F；一般电容器入H01G；电解型器件入H01G9/00；电池组、蓄电池入H01M；波导管、谐振器或波导型线路入H01P；线路连接器、汇流器入H01R；受激发射器件入H01S；机电谐振器入H03H；扬声器、送话器、留声机拾音器或类似的声机电传感器入H04R；一般电光源入H05B；印刷电路、混合电路、电设备的外壳或结构零部件、电气元件的组件的制造入H05K；在具有特殊应用的电路中使用的半导体器件见应用相关的小类）
H01L31/00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射，或微粒辐射敏感的，并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件；专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或设备；其零部件（H01L51/42优先；由形成在一共用衬底内或其上的多个固态组件，而不是辐射敏感元件与一个或多个电光源的结合所组成的器件入H01L27/00）
H01L31/04 .用作光伏〔PV〕转换器件（制造中其测试入H01L21/66；制造之后其测试入H02S50/10）
H01L31/06 ..以至少有一个电位跃变势垒或表面势垒为特征的
H01L31/068 ...只是PN单质结型势垒的，例如体硅PN单质结太阳能电池或薄膜多晶硅PN单质结太阳能电池
H01L31/0687 ....多结或叠层太阳能电池
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