ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ С ОБРАБОТАННЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

1. Фотоэлектрический элемент, содержащий:
монолитный блок из множества выполненных на основе полупроводников фотоэлектрических (ФЭ) элементов, где каждый элемент из упомянутого множества выполненных на основе полупроводников ФЭ элементов включает в себя, по меньшей мере, одну диффузную легированную область P-типа или диффузную легированную область N-типа;
структурированное диэлектрическое покрытие, нанесенное, по меньшей мере, на одну диффузную легированную область P-типа или диффузную легированную область N-типа; и
металлический слой на поверхности раздела между элементами из множества выполненных на основе полупроводников ФЭ элементов.
2. Фотоэлектрический элемент по п.1, в котором, по меньшей мере, одна диффузная легированная область P-типа или диффузная легированная область N-типа включает в себя одну или более ограниченные области.
3. Фотоэлектрический элемент по п.2, в котором структурированное диэлектрическое покрытие включает в себя, по меньшей мере, одну из разъединенных областей диэлектрического материала или соединенных областей диэлектрического материала.
4. Фотоэлектрический элемент по п.3, в котором соединенные области диэлектрического материала включают в себя, по меньшей мере, периодическую решетку диэлектрических областей или по существу периодическую решетку.
5. Фотоэлектрический элемент по п.3, в котором разъединенные области диэлектрического материала включают в себя, по меньшей мере, один набор полос, ориентированных под первым углом относительно кристаллического направления<qrs>, или набор полос, ориентированных под вторым углом, отличным от кристаллического направления <qrs>, где q, r и s являются миллеровскими индексами.
6. Фотоэлектрический элемент по п.5, в котором плотность полос, по меньшей мере, в одном из наборов полос устанавливается, по меньшей мере, частично исходя из интенсивности излучения, при которой множество выполненных на основе полупроводников ФЭ элементов предположительно будут работать.
7. Фотоэлектрический элемент по п.5, в котором первый диффузный легированный слой в ФЭ элементе покрыт первой структурой из диэлектрического материала, а второй диффузный легированный слой в ФЭ элементе покрыт второй структурой из диэлектрического материала.
8. Фотоэлектрический элемент по п.7, в котором первая структура из диэлектрического материала определяется, по меньшей мере, частично механизмом рекомбинационных потерь в первом диффузном легированном слое.
9. Фотоэлектрический элемент по п.8, в котором вторая структура из диэлектрического материала определяется, по меньшей мере, частично механизмом рекомбинационных потерь во втором диффузном легированном слое.
10. Фотоэлектрический элемент по п.1, в котором блок из множества выполненных на основе полупроводников фотоэлектрических (ФЭ) элементов обрабатывается так, чтобы по существу открыть особую(ые) кристаллическую(ие) плоскость(и) солнечному свету.
11. Фотоэлектрический элемент по п.1, в котором металлический слой имеет коэффициент(ы) теплового расширения, который(ые) по существу совпадает(ют) с коэффициентом(ами) теплового расширения полупроводникового материала фотоэлектрического элемента.
12. Фотоэлектрический элемент по п.1, в котором выход тока при преобразовании энергии, осуществляемом выполненными на основе полупроводников фотоэлектрическими (ФЭ) элементами, является практически одинаковым.
13. Фотоэлектрический элемент по п.1, в котором каждый элемент из множества выполненных на основе полупроводников ФЭ элементов формируется путем легирования одного из полупроводникового прекурсора N-типа, полупроводникового прекурсора P-типа или полупроводникового прекурсора с собственной проводимостью.
14. Фотоэлектрический элемент по п.1, в котором поверхность монолитного блока включает в себя текстурированную поверхность со структурой из формаций в виде углублений.
15. Способ производства фотоэлектрических элементов с уменьшенными рекомбинационными потерями фотогенерированных носителей, причем способ содержит:
структурирование ряда поверхностей фотоэлектрического (ФЭ) элемента с помощью диэлектрического покрытия;
нанесение омического контакта на одну или более структурированных поверхностей ФЭ элемента;
компоновку в виде пакета блока структурированных ФЭ элементов с омическими контактами с целью формирования многопереходного (VMJ) фотоэлектрического элемента с вертикальными переходами; и
обработку сформированного VMJ фотоэлектрического элемента с целью облегчения применения в ФЭ устройстве, оптимизации фотоэлектрической производительности или достижения и того, и другого.
16. Способ по п.15, в котором одна или более поверхностей из ряда поверхностей включают в себя диффузный легированный слой, который охватывает расширенную область или ограниченную область.
17. Способ по п.15, также содержащий использование структурированного диэлектрического покрытия в качестве маски для получения ограниченных областей диффузного легирования в фотоэлектрическом элементе.
18. Способ по п.15, в котором материал для омического контакта является проводящим материалом с коэффициентом(ами) теплового расширения, который(ые) по существу совпадает с коэффициентом(ами) теплового расширения фотоэлектрического элемента.
19. Способ по п.15, в котором структурирование ряда поверхностей фотоэлектрического (ФЭ) элемента с диэлектрическим покрытием включает в себя нанесение, по меньшей мере, одного из набора полос, ориентированных под первым углом, относительно кристаллическому направлению <qrs> в ФЭ элементе, или набора полос, ориентированных под вторым углом, отличным от кристаллического направления <qrs> в ФЭ элементе, где q, r и s являются миллеровскими индексами.
20. Способ по п.19, в котором плотность полос, по меньшей мере, в одном из наборов полос устанавливается, по меньшей мере, частично исходя из интенсивности излучения, при которой множество выполненных на основе полупроводников ФЭ элементов предположительно будут работать.
21. Способ по п.15, в котором этап обработки включает в себя обрезание сформированного VMJ фотоэлектрического элемента, для того чтобы по существу открыть кристаллическую(ие) плоскость(и) (qrs) солнечному свету, где q, r и s являются миллеровскими индексами.
22. Способ по п.15, в котором блок структурированных ФЭ элементов с омическими контактами, который формирует VMJ фотоэлектрический элемент, является согласованным по току.
23. Установка, содержащая:
средства для структурирования ряда поверхностей фотоэлектрического (ФЭ) элемента с помощью диэлектрического покрытия;
средства для нанесения металлического контакта на одну или более структурированных поверхностей ФЭ элемента;
средства для компоновки в виде пакета блока структурированных ФЭ элементов с металлическими контактами с целью формирования многопереходного (VMJ) фотоэлектрического элемента с вертикальными переходами; и
средства для обработки сформированного VMJ фотоэлектрического элемента с целью облегчения применения в ФЭ устройстве, оптимизации фотоэлектрической производительности или достижения и того, и другого.
24. Установка по п.23, также содержащая средства для использования структурированного диэлектрического покрытия в качестве маски для получения ограниченных областей диффузного легирования в фотоэлектрическом элементе.
25. Установка по п.24, также содержащая средства для испытания, по меньшей мере, одного из ФЭ элемента, ФЭ элемента с диэлектрическим покрытием, ФЭ элемента с металлическими контактами или сформированного VMJ фотоэлектрического элемента.
26. Фотоэлектрический элемент, содержащий:
многопереходный (VMJ) фотоэлектрический элемент с вертикальными переходами, который включает в себя множество соединенных в одно целое отдельных элементов, скомпонованных в виде пакета по направлению наложения; и
текстурированную поверхность VMJ для приема света, причем упомянутая текстурированная поверхность предназначена для уменьшения основной части рекомбинационных потерь в VMJ.
27. VMJ фотоэлектрический элемент по п.26, в котором направление наложения по существу перпендикулярно плоскости, которая пересекает текстурированную поверхность для создания по существу чередующихся структур поперечного сечения.
28. VMJ фотоэлектрический элемент по п.26, в котором подложка также включает в себя «встроенное» электростатическое дрейфовое поле, которое облегчает перемещение неосновных носителей в сторону PN перехода.
29. Способ производства VMJ, содержащий:
соединение множества активных слоев с целью формирования VMJ элемента; и
уменьшение основной части потерь в VMJ элементе посредством текстурированной поверхности VMJ, которая принимает падающий свет.
30. Способ по п.29, также содержащий преломление падающего света в плоскости, параллельной PN переходам VMJ элемента.
31. Фотоэлектрический элемент, содержащий:
средства для увеличения спектральной чувствительности к длинам волн в фотоэлектрическом элементе; и
средства для уменьшения основной части комбинационных потерь в фотоэлектрическом элементе.
32. Фотоэлектрический элемент, содержащий:
многопереходный (VMJ) фотоэлектрический элемент с вертикальными переходами, который включает в себя множество соединенных в одно целое отдельных элементов, причем каждый отдельный элемент имеет множество слоев, которые формируют PN переход(ы); и
буферную зону, которая защищает множество слоев, по меньшей мере, от давления и растяжения, оказываемых на VMJ фотоэлектрический элемент.
33. Фотоэлектрический элемент по п.32, в котором буферная зона применяется в виде сформированного бандажа на поверхности конечного слоя отдельного элемента.
34. Фотоэлектрический элемент по п.32, в котором буферный слой включает в себя слой сильнолегированного кремния очень малого сопротивления.
35. Способ защиты активных слоев в VMJ элементе, содержащий:
соединение в единое целое множества активных слоев с целью формирования VMJ элемента; и
защиту активных слоев от, по меньшей мере, одного из давления, растяжения, напряжения и скручивания, приложенных к VMJ элементу, посредством буферной зоны.
36. Способ по п.35, также содержащий формирование буферной зоны с очень низким сопротивлением как части конечных слоев VMJ элемента.
37. Способ по п.35, также содержащий выполнение омических контактов между внешними слоями отдельного элемента.
38. Фотоэлектрический элемент, содержащий:
средства для формирования PN перехода в многопереходном (VMJ) фотоэлектрическом элементе; и
средства для защиты множества активных слоев от приложения давления или растяжения к VMJ фотоэлектрическому элементу.
39. Система для электролиза, содержащая:
многопереходный (VMJ) фотоэлектрический элемент с вертикальными переходами, который включает в себя множество соединенных в единое целое отдельных элементов, причем каждый отдельный элемент имеет множество слоев, которые формируют PN переход(ы); и
электролит, который принимает ток, генерируемый VMJ фотоэлектрическим элементом, причем ток разлагает электролит.
40. Система электролиза по п.39, в которой VMJ фотоэлектрический элемент имеет поверхность с бороздками.
41. Способ электролиза электролита, содержащий:
соединение в единое целое множества активных слоев с целью формирования VMJ элемента; и
генерацию тока от VMJ элемента для электролиза электролита.
42. Способ по п.41, также содержащий охлаждение VMJ элемента структурой, регулирующей тепло.
43. Способ по п.41, также содержащий формирование множества анодов и катодов на поверхности VMJ элемента.
44. Система для электролиза, содержащая:
средства разложения для разложения электролита с помощью падающего света; и
средства для охлаждения средств для разложения.