Patent WO2018129353A1 - Extreme and Deep Ultraviolet Photovoltaic Cell - Brilliant Light Power

Photovoltaikzelle für extremes und tiefes Ultraviolett

Patent
Patentnummer	WO2018129353A1
Bezeichnung	Extreme and Deep Ultraviolet Photovoltaic Cell
Anmelder	Brilliant Light Power Inc.
Erfinder	Randell L. Mills William Doolittle
Anmeldetag	05.01.2018
Veröffentlichungstag	12.07.2018
Erteilungstag	Anhängig

„Die aktuelle Offenlegung bezieht sich auf den Bereich der photovoltaischen Geräte im extremen und tiefen Ultraviolettbereich, die dafür entwickelt wurden, Photonen im extremen Ultraviolettbereich (EUV) und im tiefen Ultraviolettbereich (DUV), die aus einer EUV/DUV-Energiequelle stammen, effizient in elektrische Energie umzuwandeln. Genauer gesagt, richten sich die Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung auf Energieumwandlungsgeräte und -systeme, die elektrischen Strom durch die Absorption von Photonen erzeugen und dabei Elektronen und Löcher erzeugen, die anschließend durch ein elektrisches Feld separiert werden, um eine Spannung zu erzeugen, die Strom in einen externen Stromkreis liefern kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Solarzellen erfordert die Absorption des extremen/tiefen ultravioletten Lichts nahe der Oberfläche des Geräts spezielle Strukturen, die aus Halbleitern mit großer und ultra-großer Bandbreite bestehen, um die umgewandelte Energie zu maximieren, Absorptionsverluste zu vermeiden und die erforderliche mechanische Integrität zu gewährleisten.

Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung sind auf eine photovoltaische Vorrichtung gerichtet, die Folgendes umfasst: eine Basisschicht aus einem Halbleitermaterial eines ersten Leitfähigkeitstyps, wobei die Basisschicht eine erste Energiebandlücke aufweist; eine Emitterschicht aus einem Halbleitermaterial eines zweiten, dem ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps, die über der Basisschicht angeordnet ist, und eine zweite Energiebandlücke aufweist; einen elektrischen Basiskontakt in elektrischer Verbindung mit der Basisschicht; und einen elektrischen Emitterkontakt in elektrischer Verbindung mit der Emitterschicht; wobei die erste und die zweite Energiebandlücke nicht weniger als etwa 3,2 eV betragen.

In einer anderen Ausführungsform bezieht sich die vorliegende Offenlegung auf eine photovoltaische Vorrichtung, die eine Basisschicht aus einem p- oder n-Typ-Halbleitermaterial mit einer Energiebandlücke von nicht weniger als etwa 3,2 eV aufweist; eine über der Basisschicht angeordnete Metallschicht, bei der die Metallschicht im DUV- und/oder EUV-Bereich optisch transparent ist und mit dem Halbleitermaterial der Basisschicht eine Schottky-Barriere bildet; einen elektrischen Basiskontakt in elektrischer Verbindung mit der Basisschicht; und einen oberen elektrischen Kontakt in elektrischer Verbindung mit der Metallschicht.“