(57)【要約】【課題】セル領域の平方センチメートル当たりの最大ＤＣ電力が３５ミリワットを超える発電を可能にするグリッド構成を有する改良されたIII−Ｖ化合物半導体多接合型太陽電池を提供する。【解決手段】太陽からエネルギを生成する光起電太陽電池であって、第１の光活性接合を含み下部サブセル１０を形成するゲルマニウム基板と、ゲルマニウム基板の上に配置されたガリウム砒化物の中間サブセル２０と、中間サブセル２０の上に配置されたインジウム・ガリウム燐化物の上部サブセル３０と、複数の離間したグリッド線４５を含む表面グリッドと、を備え、グリッド線４５は７ミクロンより厚く、各グリッド線は、断面積４５〜５５平方ミクロンの台形状の断面を有する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
太陽からエネルギを生成する集光式光起電太陽電池であって、
５００×より大きい光集中を作成する集光レンズと、
前記光集中された光ビームの経路内の太陽電池と、を有し、
前記太陽電池は、
第１の光活性接合を有し、下部サブセルを形成するゲルマニウム基板と、
前記ゲルマニウム基板上に配置されたガリウム砒化物の中間サブセルと、
前記中間サブセルの上に配置され、ＡＭ１．５スペクトル領域内で吸収を最大化するためのバンドギャップを有するインジウム・ガリウム燐化物の上部サブセルと、
前記上部サブセルの上に配置され、複数の離間されたグリッド線を有する表面グリッドと、を有し、
前記グリッド線は、７ミクロンより大きい厚さを有し、各グリッド線は、４５〜５５平方ミクロンの断面積を有する台形状の断面を有し、前記太陽電池で生成された比較的高い電流の伝導に適合している、ことを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
前記台形状は、上部の幅が約４．５ミクロン、下部の幅が約７ミクロンである、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記グリッド線は、中心と中心の間のピッチが約１００ミクロンである、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記グリッドのパターンは、前記上部表面を覆う複数の平行なグリッド線から構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記グリッドのパターンの総表面領域は、前記上部サブセルの表面領域の５％以上、前記上部サブセルの表面領域の１０％未満を覆う、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記グリッドのパターンの総表面領域は、前記上部サブセルの表面領域の約６％を覆う、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記太陽電池は、３．０ボルト以上のオープン回路電圧（ＶOC）、０．１３アンペア／ワット以上のショート回路応答性、０．７０以上の曲線因子（ＦＦ）を有し、セル領域の平方センチメートル当たり３５ミリワットを超える最大ＤＣ電力を生成し、太陽放射ＡＭ１．５Ｄで３５％／ｓｕｎを超える変換効率を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記上部サブセルのバンドギャップが１．９ｅＶ、前記中間サブセルのバンドギャップが１．４ｅＶ、前記下部サブセルのバンドギャップが０．７ｅＶである、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記上部サブセルは、３００オーム／スクエア未満のシート抵抗を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１０】
前記上部サブセルのシート抵抗が約２００オーム／スクエアである、ことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池。
【請求項１１】
前記太陽電池の前記サブセルの間に配置されたトンネルダイオード層をさらに有し、
前記トンネルダイオード層は、１５〜３０アンペア／平方センチメートルのトンネルダイオード中の電流密度を支持するように適合された厚さを有する、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１２】
太陽からエネルギを生成する光起電太陽電池であって、
第１の光活性接合を有し、下部サブセルを形成するゲルマニウム基板と、
前記ゲルマニウム基板上に配置されたガリウム砒化物の中間サブセルと、
前記中間サブセルの上に配置されたインジウム・ガリウム燐化物の上部サブセルと、
前記上部サブセルの上に配置され、複数の離間されたグリッド線を有する表面グリッドと、を有し、
前記グリッド線は、７ミクロンより大きい厚さを有し、各グリッド線は、４５〜５５平方ミクロンの断面積を有する台形状の断面を有する、ことを特徴とする太陽電池。
【請求項１３】
前記台形状は、上部の幅が約４．５ミクロン、下部の幅が約７ミクロンである、ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池。
【請求項１４】
前記グリッド線は、中心と中心の間のピッチが約１００ミクロンである、ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池。
【請求項１５】
前記グリッドのパターンは、前記上部表面を覆う複数の平行なグリッド線から構成される、ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池。
【請求項１６】
前記グリッドのパターンの総表面領域は、前記上部サブセルの表面領域の５％以上、前記上部サブセルの表面領域の１０％未満を覆う、ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池。
【請求項１７】
前記グリッドのパターンの総表面領域は、前記上部サブセルの表面領域の約６％を覆う、ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池。
【請求項１８】
前記上部サブセルのバンドギャップが１．９ｅＶ、前記中間サブセルのバンドギャップが１．４ｅＶ、前記下部サブセルのバンドギャップが０．７ｅＶである、ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池。
【請求項１９】
前記上部サブセルは、３００オーム／スクエア未満のシート抵抗を有する、ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池。
【請求項２０】
前記上部サブセルのシート抵抗が約２００オーム／スクエアである、ことを特徴とする請求項１９に記載の太陽電池。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、概して、太陽光を電気エネルギに変換するための宇宙または地上の集光式太陽光発電システムの太陽電池の設計に関し、より詳細には、太陽電池上のグリッド構成を含む配列に関する。
【背景技術】
【０００２】
市販の地上太陽光発電用途向けのシリコン太陽電池は、８％〜１５％の範囲の効率を有する。III−Ｖ化合物に基づく化合物半導体太陽電池は、通常動作条件で２８％の効率を有する。さらに、III−Ｖ化合物半導体光電池上へ太陽光エネルギを集めることにより、集光の下の効率が３７％を超えて、太陽電池の効率が増加することがよく知られている。
【０００３】
現在、地上太陽光発電システムは、その低コストおよび普及を考慮して、シリコン太陽電池を使用している。III−Ｖ化合物半導体太陽電池は、人工衛星の用途で広く使用されているが、そのようなデバイスを選択する際、それらの電力−重量の効率はワット単価の検討よりも重要であり、そのようなIII−Ｖ化合物半導体太陽電池は、地球の表面（気団１．５またはＡＭ１．５Ｄとして知られている）に存在する太陽光スペクトルの最適カバレッジを満たすように未だ設計されていない。
【０００４】
シリコンおよびIII−Ｖ化合物半導体太陽電池の両方の設計において、第１の電気的コンタクトは、通常、光吸収部または太陽電池の前側に配置され、第２のコンタクトは、太陽電池の後ろ側に配置される。光活性半導体が、基板の光吸収部に配置され、光が太陽電池内で吸収されるときに電子流を生成する１つまたはそれ以上のｐ−ｎ接合を備える。導電性グリッド線が、この電子流を取り込むために太陽電池の上部表面上を延長し、前側コンタクトまたはボンディングパッドに接続される。
【０００５】
太陽電池の設計を特定する重要な様相は、太陽電池を構成する半導体材料層の物理的構造（組成、バンドギャップ、および層の厚さ）である。しばしば、太陽電池は、異なるバンドギャップを有する材料を利用して、できるだけ多くの太陽光スペクトルを変換するために、垂直に多接合構造で製造される。本考案による設計に有用な多接合構造の一態様は、ゲルマニウム下部サブセル、ガリウム砒化物（ＧａＡｓ）中間サブセル、およびインジウム・ガリウム燐化物（ＩｎＧａＰ）上部サブセルから成る、三重接合太陽電池構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，６８０，４３２号明細書
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案の目的は、太陽放射ＡＭ１．５Ｄの太陽におけるセル領域の平方センチメートル当たりの最大ＤＣ電力が３５ミリワットを超える発電を可能にするグリッド構成を有する地上発電用途の改良されたIII−Ｖ化合物半導体多接合型太陽電池を提供することにある。
【０００８】
本考案の目的は、太陽放射ＡＭ０の太陽におけるセル領域の平方センチメートル当たりの最大ＤＣ電力が３５ミリワットを超える発電を可能にするグリッド構成を有する宇宙発電用途の改良されたIII−Ｖ化合物半導体多接合型太陽電池を提供することにある。
【０００９】
本考案の他の目的は、集光式太陽光発電用途に大電流を提供するため、III−Ｖ半導体太陽電池の前表面上にグリッド構造を提供することにある。
【００１０】
いくつかの実施形態は、上記の目的のすべてより少数を達成しうる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
要約すると、本考案は、５００×より大きい光集中を作成する集光レンズと、集光ビームの経路内の太陽電池とを有する、太陽からエネルギを生成する集光式光起電性太陽電池の構成を提供する。その太陽電池は、第１の光活性接合を有し、下部サブセルを形成するゲルマニウム基板と；前記基板上に配置されたガリウム砒化物中間サブセルと；前記中間サブセルの上に配置され、ＡＭ１．５スペクトル領域内で吸収を最大化するためのバンドギャップを有するインジウム・ガリウム燐化物上部サブセルと；前記上部サブセルの上に配置され、複数の離間されたグリッド線を有する表面グリッドと；を備え、前記グリッド線は、７ミクロンより大きい厚さを有し、各グリッド線は、４５〜５５平方ミクロンの断面面積を有する台形状の断面を有する。
【００１２】
他の態様において、本開示は、太陽からエネルギを生成する光起電性の太陽電池を提供する。その太陽電池は、第１の光活性接合を有し、下部サブセルを形成するゲルマニウム基板と；前記基板上に配置されたガリウム砒化物中間サブセルと；前記中間サブセルの上に配置されたインジウム・ガリウム燐化物上部サブセルと；複数の離間されたグリッド線を有する表面グリッドと；を備え、前記グリッド線は、７ミクロンより大きい厚さを有し、各グリッド線は、４５〜５５平方ミクロンの断面面積を有する台形状の断面を有する。
【００１３】
他の態様において、本開示は、太陽からエネルギを生成するように構成された光起電性の太陽電池を提供エネルギ太陽電池は、第１の光活性接合を有し、下部サブセルを形成するゲルマニウム基板と；前記基板上に配置されたガリウム砒化物中間サブセルと；前記中間サブセルの上に配置されたインジウム・ガリウム燐化物上部サブセルと；前記上部サブセルの上に配置され、複数の離間されたグリッド線を有する表面グリッドと；を備え、前記グリッド線は、７ミクロンより大きい厚さを有する。
【００１４】
いくつかの実施形態において、表面のグリッド線は、上部の幅が約４．５ミクロン、下部の幅が約７ミクロンの台形状の断面形状を有する。
【００１５】
いくつかの実施形態において、表面のグリッド線は、中心線間のピッチが約１００ミクロンである。
【００１６】
いくつかの実施形態において、表面のグリッド線は、上部表面を覆う複数の平行なグリッド線から構成される。
【００１７】
いくつかの実施形態において、表面のグリッド線は、上部サブセルの表面領域の５％以上、その表面領域の１０％未満を覆う総表面領域を有する。
【００１８】
いくつかの実施形態において、表面のグリッド線は、表面領域の約６％を覆うグリッドパターンの総表面領域を有する。
【００１９】
いくつかの実施形態において、太陽電池は、３．０ボルト以上のオープン回路電圧（ＶOC）、０．１３アンペア／ワット以上のショート回路応答性、０．７０以上の曲線因子（ＦＦ：fill factor）を有し、セル領域の平方センチメートル当たり３５ミリワットを超える最大ＤＣ電力を生成し、太陽放射ＡＭ１．５Ｄで３５％／ｓｕｎを超える変換効率を有する。
【００２０】
いくつかの実施形態において、太陽電池は、３．０ボルト以上のオープン回路電圧（ＶOC）、０．１３アンペア／ワット以上のショート回路応答性、０．７０以上の曲線因子（ＦＦ：fill factor）を有し、セル領域の平方センチメートル当たり３５ミリワットを超える最大ＤＣ電力を生成し、太陽放射ＡＭ０で３５％／ｓｕｎを超える変換効率を有する。
【００２１】
いくつかの実施形態において、上部、中間および下部サブセルのバンドギャップは、それぞれ、１．９ｅＶ、１．４ｅＶおよび０．７ｅＶである。
【００２２】
いくつかの実施形態において、上部サブセルは、３００オーム／スクエア未満のシート抵抗を有する。
【００２３】
いくつかの実施形態において、上部サブセルのシート抵抗は、約２００オーム／スクエアである。
【００２４】
いくつかの実施形態において、太陽電池のサブセルの間に配置されたトンネルダイオード層は、トンネルダイオード中の電流密度が１５〜３０アンペア／平方センチメートルとなるのに適した厚さを有する。
【００２５】
本考案のいくつかの実施形態は、前記概要で示した態様および特徴のいくつかを取り込みまたは実施するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来技術によって構成された地上用太陽電池の拡大断面図である。
【図２】本開示の教示によって構成された地上用太陽電池の拡大断面図である。
【図３】太陽電池の表面積１平方センチメートル、ＡＭ１．５Ｄスペクトル、５００サン・イルミネーション(sun illumination)における、グリッド線の厚さの関数としての太陽電池の変換効率を示すグラフである。
【図４】表面積６０平方センチメートル、ＡＭ０スペクトル、１サン・イルミネーション(sun illumination)における、グリッド線の厚さの関数としての太陽電池の変換効率を示すグラフである。
【考案を実施するための形態】
【００２７】
本発明の詳細が、その例示的な態様および実施形態を用いて、ここで説明されるであろう。図面および以下の説明において、類似または機能的に同じ要素を識別するのに、類似の参照符号が使用され、単純化された図法で例示的な実施形態の主な特徴が示される。さらに、図面は、実際の実施形態のすべての特徴をあらわすものではなく、図示された要素の相対的な寸法をあらわすものでもなく、正確な拡大縮小率で描かれたものでもない。
【００２８】
三重接合III−Ｖ化合物半導体太陽電池の一般的な半導体構造の設計が、関連参照として本明細書に取り込まれる米国特許第６，６８０，４３２号に詳細に記載されている。
【００２９】
図１の例に示されているように、下部サブセル１０は、ｐ型ゲルマニウム（Ｇｅ）で形成された基板１１，１２を備えており、この下部はサブセル１０のベース層としても機能する。金属コンタクト層（またはパッド）５０がベース層１１の底部に形成され、多接合太陽電池への電気的コンタクトを提供する。さらに、下部サブセル１０は、例えば、ｎ型Ｇｅエミッタ領域１２、およびｎ型核生成層１３を備えている。核生成層１３は基板１１，１２の上に配置され、エミッタ層１２は、上部層からＧｅ基板へのドーパントの拡散によってＧｅ基板の中に形成され、それによって、ｐ型ゲルマニウム基板の上部１２をｎ型領域１２に変えている。高濃度ドープされたｎ型ガリウム砒化物層１４が、核生成層１３の上に堆積され、エミッタ領域１２への砒素ドーパント源となっている。
【００３０】
成長基板およびベース層１１は、ｐ型Ｇｅ成長基板およびベース層が好ましいが、他の半導体材料もまた、成長基板およびベース層として使用可能であり、または成長基板としてのみ使用可能である。このような基板の例は、これに限定されるものではないが、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＳｂ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＰ、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｏ、ステンレススチール、ソーダ石灰ガラス、およびＳｉＯ2を含む。
【００３１】
高濃度ドープされたｐ型アルミニウム・ガリウム砒化物（ＡｌＧａＡｓ）および（ＧａＡｓ）トンネル接合層１４，１５が核生成層１３の上に配置され、トンネルダイオードを形成して下部サブセルと中間サブセル２０との間に低抵抗経路を提供する。
【００３２】
中間サブセル２０は、高濃度ドープされたｐ型アルミニウム・ガリウム砒化物（ＡｌＧａＡｓ）裏面領域（ＢＳＦ；back surface field）層１６と、ｐ型ＩｎＧａＡｓベース層１７と、高濃度ドープされたｎ型インジウム・ガリウム燐化物（ＩｎＧａＰ2）エミッタ層１８と、高濃度ドープされたｎ型インジウム・アルミニウム燐化物（ＡｌＩｎＰ2）窓層１９とを備えている。
【００３３】
窓層は、一般に、エミッタと同じドーピング型を有するが、エミッタよりドーピング濃度が高い。さらに、窓層内におけるマイノリティキャリヤの光生成と注入を抑制し、再結合を減らすため、窓層は、エミッタより大きいバンドギャップを有することが望ましい。さもなければ、窓層内で再結合が発生するであろう。ＡｌＩｎＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＩｎＡｓ、ＡｌＩｎＰＡｓ、ＧａＡｓＳｂ、ＡｌＡｓＳｂ、ＧａＡｌＡｓＳｂ、ＡｌＩｎＳｂ、ＧａＩｎＳｂ、ＡｌＧａＩｎＳｂ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＡｌＧａＩｎＮＡｓ、ＺｎＳＳｅ、ＣｄＳＳｅ、および本発明の要旨の範囲内にある他の材料を含む種々の異なる半導体材料が、光起電セルの窓層、エミッタ、ベースおよび／またはＢＳＦ層として使用可能であることに留意すべきである。
【００３４】
中間サブセル２０のＩｎＧａＡｓベース層１７は、例えば、約１．５％のインジウムを含む。他の組成も同様に使用可能である。ベース層１７は、下部サブセル１０のトンネル接合層１４，１５の上にＢＳＦ層が堆積された後に、ＢＳＦ層１６の上に形成される。
【００３５】
ＢＳＦ層１６は、中間サブセル２０中の再結合損失を減少させるために設けられる。ＢＳＦ層１６は、再結合損失の効果を最小限にとどめるために、裏面近くの高濃度ドープされた領域からのマイノリティキャリヤを追いやる。このようにして、ＢＳＦ層１６は、太陽電池の裏側における再結合損失を減少させ、ベース層／ＢＳＦ層界面における再結合を減少させる。エミッタ層１８が堆積された後に、中間サブセル２０のエミッタ層１８の上に窓層１９が堆積される。また、中間サブセル２０内の窓層１９は、再結合損失を減らすのを助け、下層の接合のセル表面のパッシベーションを改善する。
【００３６】
上部サブセル３０の層を堆積する前に、高濃度ドープされたｎ型ＩｎＡｌＰ2トンネル接合層２１およびｐ型ＩｎＧａＰ2トンネル接合層２２が、それぞれ、中間サブセル２０の上に堆積され、トンネルダイオードを形成する。
【００３７】
高集光の地上用太陽電池の実施形態において、サブセルの間に配置されたトンネルダイオード層は、トンネルダイオードを通る電流の密度１５〜３０アンペア／平方センチメートルを支持するのに適合した厚さを有する。
【００３８】
一実施形態において、上部サブセル３０は、高濃度ドープされたｐ型インジウム・ガリウム・アルミニウム燐化物（ＩｎＧａＡｌＰ）ＢＳＦ層２３、ｐ型ＩｎＧａＰ2ベース層２４、高濃度ドープされたｎ型ＩｎＧａＰ2エミッタ層２５、および高濃度ドープされたｎ型ＩｎＡｌＰ2窓層２６を備えている。中間サブセル２０のトンネル接合層２１，２２の上にＢＳＦ層２３が形成された後、上部サブセル３０のベース層２４がＢＳＦ層２３の上に堆積される。ベース層２４の上にエミッタ層２５が形成された後、上部サブセルのエミッタ層２５の上に窓層２６が堆積される。上部サブセル３０の窓層２６の上に、キャップ層２７が堆積されて、別々のコンタクト領域にパターニングされる。
【００３９】
キャップ層２７は、上部サブセル３０から金属グリッド層４０への電気的コンタクトとして働く。上部サブセルのシート抵抗は、３００オーム／スクウェア未満であり、いくつかの実施形態では、約２００オーム／平方センチメートルである。ドープされたキャップ層２７は、例えば、ＧａＡｓまたはＩｎＧａＡｓ層などの半導体層である。また、キャップ層２７のコンタクト領域の間の窓層２６の表面上に反射防止コーティング２８を設けてもよい。
【００４０】
従来技術の太陽電池におけるグリッド線４０は、一般に、セルの対向側上の２つのバスバーの間で延長している。従来技術において、グリッド線は、一般に、５ミクロン以下の厚さまたは高さ、約５ミクロンの幅、約１００ミクロンのピッチ（すなわち、隣接するグリッド線の中心間の距離）を有する。グリッドパターンの総表面領域は、上部サブセルの表面領域の５．０％〜１０．０％である。
【００４１】
図２の例に示すように、本実施形態の太陽電池は、図１の太陽電池と実質的に同じ半導体層１１〜２７、金属コンタクト層５０、および反射防止コーティング層２８を有するので、そのような詳細説明の繰り返しは省略する。
【００４２】
本開示のいくつかの実施形態において、グリッド線４５は、セルの対向側上の２つのバスバーの間で延長している。いくつかの実施形態において、各グリッド線４５は、断面積４５〜５５平方ミクロンの台形形状の断面を有し、各コンダクタのサイズは、高集光の太陽電池によって生成される比較的高い電流のコンダクションに適合される。
【００４３】
グリッド線は、７ミクロン以上の厚さまたは高さ、約５ミクロンの幅、約１００ミクロンのピッチ（隣接するグリッド線の中心間の距離）を有する。いくつかの実施形態において、グリッド線は、約４．５ミクロンの上辺、約７ミクロンの底辺を有する台形形状の断面を有する。
【００４４】
グリッドパターンの総表面領域は、上部サブセルの表面領域の５．０％〜１０．０％である。グリッドパターンおよびグリッド線の寸法は、太陽電池によって生成された比較的高い電流を運ぶように選択される。いくつかの実施形態において、グリッドパターンの総表面積は、上部サブセルの表面領域の６．０％である。
【００４５】
いくつかの実施形態において、地上用電力用途などのため、集光レンズ６０または他の光学部品が、太陽電池の上に配置され、太陽電池の表面上で５００×以上の倍率まで入射する太陽光をフォーカスするのに使用される。
【００４６】
いくつかの実施形態において、結果としての太陽電池は、上部サブセルで１．９ｅＶ、中間サブセルで１．４ｅＶ、下部サブセルで０．７ｅＶのバンドギャップを有する。いくつかの実施形態において、セル領域の平方センチメートル当たり３５ミリワットを超える最大ＤＣ電力を生成するように、５００×を超える倍率で集光された太陽光によって照明されたとき、太陽電池は、３．０ボルト以上のオープン回路電圧（ＶOC）、０．１３アンペア／ワット以上のショート回路応答性、０．７０以上の曲線因子（ＦＦ：fill factor）を有し、摂氏２５度で、気団１．５（ＡＭ１．５Ｄ）または同等の地上スペクトルで、３５％以上の変換効率を有する。
【００４７】
図３は、太陽電池の表面積１平方センチメートル、ＡＭ１．５Ｄスペクトル、５００サン・イルミネーション(sun illumination)における、グリッド線の厚さの関数としての太陽電池の変換効率を示すグラフである。このような太陽電池（モデルＣＴＪとして識別される）は、５００倍以上の倍率で太陽電池上に入射する太陽光ビームをフォーカスするためのレンズまたは他の光学部品を使用する集光式発電システムの地上用途に適している。厚いグリッド線（例えば、厚さ７ミクロン以上）の使用によって、太陽電池の変換効率が実質的に改善される。現在の生産技術を使用した生産または信頼性の観点から、リソグラフィおよび処理条件の制限によって、グラフの最高端（すなわち、１０ミクロン以上）のグリッド厚さの実現が困難であるかもしれないが、本開示の教示をそこなうものではない。
【００４８】
図４は、表面積６０平方センチメートル、ＡＭ０スペクトル、１サン・イルミネーション(sun illumination)における、グリッド線の厚さの関数としての太陽電池の変換効率を示すグラフである。このような太陽電池（モデルＺＴＪとして識別される）は、１サン（すなわち、入射する太陽光ビームの拡大を使用しない）で動作する発電システムにおける宇宙用途に適している。厚いグリッド線（例えば、厚さ７ミクロン以上）の使用によって、太陽電池の変換効率が実質上改善される。現在の生産技術を使用した生産または信頼性の観点から、リソグラフィおよび処理条件の制限によって、グラフの最高端（すなわち、１０ミクロン以上）のグリッド厚さの実現が困難であるかもしれないが、本開示の教示をそこなうものではない。
【符号の説明】
【００４９】
１０：下部サブセル
１１，１７，２４：ベース層
１２，１８，２５：エミッタ層
１４，１５，２１，２２：トンネル接合層
１６，２３：裏面領域（ＢＳＦ；back surface field）層
１９，２６：窓層
２０：中間サブセル
２７：キャップ層
２８：反射防止コーティング
３０：上部サブセル
４０，４５：グリッド線
５０：金属コンタクト層（またはパッド）
６０：集光レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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