ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С УВЕЛИЧЕННОЙ ФОТОАКТИВНОЙ ПЛОЩАДЬЮ Российский патент 2019 года по МПК H01L31/224 

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов и может быть использовано при производстве фотопреобразователей с увеличенной фотоактивной площадью.

Известен фотопреобразователь, включающий полупроводниковую пластину, на лицевой стороне которой имеется полосковые контакты гребенчатой формы, контактные площадки, а на тыльной стороне сплошной контакт (см. напр. «Обзор современных фотоэлектрических преобразователей космического назначения на основе соединений AIIIBV», Слыщенко Е.В., Наумова А.А., Лебедев А.А. и др., Сибирский журнал науки и технологий. 2018. Т. 19, №2. С. 308-324).

Недостатком известного фотопреобразователя является его строгое ориентирование в одном положении на плоскости в солнечной батарее за счет его выполнения в виде многоугольника с разной длиной сторон, что исключает возможность соединения в различном положении друг относительно друга в цепь каждого фотопреобразователя с увеличенной фотоактивной площадью, увеличивая количество сборочных процессов, усложняя при этом процесс изготовления солнечной батареи.

В основе изобретения поставлена задача усовершенствования конструкции фотопреобразователя с увеличенной фотоактивной площадью для создания фотопреобразователя с увеличенной фотоактивной площадью с возможностью соединения в различном положении друг относительно друга в цепь каждого фотопреобразователя со снижением количества операций изготовления фотопреобразователя с увеличенной фотоактивной площадью.

Поставленная задача решается тем, что в фотопреобразователе с увеличенной фотоактивной площадью, включающем полупроводниковую пластину, на лицевой стороне которой имеются полосковые контакты гребенчатой формы, контактные площадки, а на тыльной стороне сплошной контакт, фотопреобразователь с увеличенной фотоактивной площадью выполнен в виде равностороннего многоугольника с четным количеством сторон, при этом отношение скосов, которые соединяют между собой смежные стороны равной длины и расположены под углом 45° к последним, к длине стороны составляет 1:8.5-1:9.5, причем по периметру фотопреобразователя расположена контактная шина, к которой примыкают полосы контактной гребенки, соединяя между собой противолежащие стороны контактной шины в одном направлении, а отношение ширины контактной шины к ширине полосы контактной гребенки составляет 1:20-1:30, при этом соотношение расстояний между полосками контактной гребенки к их ширине составляет 1:65-1:75.

Поскольку фотопреобразователь с увеличенной фотоактивной площадью выполнен в виде равностороннего многоугольника с четным количеством сторон, при этом отношение скосов, которые соединяют между собой смежные стороны равной длины и расположены под углом 45° к последним к длине стороны составляет 1:8.5-1:9.5, причем по периметру фотопреобразователя с увеличенной фотоактивной площадью расположена контактная шина, к которой примыкают полосы контактной гребенки, соединяя между собой противолежащие стороны контактной шины в одном направлении, а отношение ширины контактной шины к ширине полосы контактной гребенки составляет 1:20-1:30, при этом соотношение расстояний между полосками контактной гребенки к их ширине составляет 1:65-1:75, и могут быть выполнены контактные площадки более чем на одной стороне многоугольника, обеспечивается возможность соединения в различном положении друг относительно друга в цепь каждого фотопреобразователя с увеличенной фотоактивной площадью.

На графическом материале показан общий вид сверху фотопреобразователя с увеличенной фотоактивной площадью.

Фотопреобразователь с увеличенной фотоактивной площадью включает многоугольник 1 со скосами 2, контактную шину 3, контактные гребенки 4 и контактные площадки 5.

Фотопреобразователь с увеличенной фотоактивной площадью изготавливается следующим образом:

Проводится подготовка эпитаксиальных пластин к процессам фотолитографии в виде защиты лицевой поверхности и стравливания паразитного p-n-перехода на тыльной стороне эпитаксиальной пластины. Следующим этапом является нанесение фоторезиста на лицевую сторону, проводится термообработка, засветка фоторезиста через фотошаблон, который выполняется со следующими отношениями ширины полосы контактной гребенки 1:20-1:30 и соотношениями расстояний между полосками контактной гребенки к их ширине 1:65-1:75. Затем проводят процесс проявления фоторезиста.

Выполняется напыление металлических покрытий на лицевую сторону и удаление фоторезиста. Далее проводится нанесение металлических покрытий на тыльную сторону пластины.

Осуществляется резка в размер в виде равностороннего многоугольника 1 с четным количеством сторон, при этом отношение скосов 2, которые соединяют между собой смежные стороны равной длины и расположены под углом 45° к последним, к длине стороны составляет 1:8.5-1:9.5 и напыление антиотражающего покрытия на лицевую поверхность фотопреобразователя с улучшенными габаритными параметрами.

Изготовление фотопреобразователя с увеличенной фотоактивной площадью в виде равностороннего многоугольника 1 заставило выполнить скосы 2, сторон многоугольника 1, ширину контактной шины 3, ширину полосы контактной гребенки 4, расстояния между ними в указанных соотношениях для обеспечения сохранения необходимых технических характеристик фотопреобразователя.

Выполнение фотопреобразователя с увеличенной фотоактивной площадью с контактными площадками 5, расположенными более чем на одной стороне многоугольника 1 обеспечивает дополнительную возможность изменения положения каждого фотопреобразователя друг относительно друга.

Контактные площадки 5 с двух сторон позволяют соединять каждый фотопреобразователь с увеличенной фотоактивной площадью в различном положении друг относительно друга в цепь.

Предложенная конфигурация многоугольника 1 с указанными отношением скосов 2, которые соединяют между собой смежные стороны длины и расположены под углом 45° к последним, к длине стороны многоугольника 1 1:8.5-1:9.5, отношения ширины контактной шины 3, к которой примыкают полосы контактной гребенки 4, соединяя между собой противолежащие стороны контактной шины 3 в одном направлении, к ширине полосы контактной гребенки 4 1:20-1:30 и соотношения расстояний между полосками контактной гребенки 4 к их ширине 1:65-1:75 позволяет не ухудшить электрические характеристики фотопреобразователя в целом.

Фотопреобразователь с увеличенной фотоактивной площадью может быть выполнен, например, с габаритными параметрами: ширина контактной шины 3 составляет 450 мкм, ширина полоски контактной гребенки 4 20 мкм, расстояние между ними 750 мкм.

Подобное выполнение фотопреобразователя с увеличенной фотоактивной площадью, кроме возможности соединения в различном положении друг относительно друга в цепь каждого фотопреобразователя, также обеспечивает и увеличение фотоактивной площади, по сравнению с известными.

Кроме этого подобная конструкция, кроме снижения количества операций изготовления фотопреобразователя с увеличенной фотоактивной площадью и операций сборки солнечной батареи, а следовательно, трудоемкости обеспечивает уменьшение массы солнечной батареи и ее себестоимости, поскольку предложенная конструкция позволяет уменьшить количество фотопреобразователей за счет увеличения фотоактивной площади.

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов. Фотопреобразователь с увеличенной фотоактивной площадью включает полупроводниковую пластину, на лицевой стороне которой имеются полосковые контакты гребенчатой формы, контактные площадки, а на тыльной стороне – сплошной контакт. Фотопреобразователь с увеличенной фотоактивной площадью выполнен в виде равностороннего многоугольника с четным количеством сторон. При этом отношение скосов, которые соединяют между собой смежные стороны многоугольника и расположены под углом 45° к каждой смежной соединяемой стороне, составляет 1:8.5-1:9.5. По периметру фотопреобразователя расположена контактная шина, к которой примыкают полосы контактной гребенки, соединяя между собой противолежащие стороны контактной шины в одном направлении. Отношение ширины контактной шины к ширине полосы контактной гребенки составляет 1:20-1:30, а соотношение расстояний между полосками контактной гребенки к их ширине составляет 1:65-1:75. Изобретение обеспечивает возможность соединения в различном положении друг относительно друга в цепь каждого фотопреобразователя со снижением количества операций изготовления фотопреобразователя с увеличенной фотоактивной площадью. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Фотопреобразователь с увеличенной фотоактивной площадью, включающий полупроводниковую пластину, на лицевой стороне которой имеется полосковый контакт гребенчатой формы, контактные площадки, а на тыльной стороне - сплошной контакт, отличающийся тем, что фотопреобразователь выполнен в виде равностороннего многоугольника с четным количеством сторон, смежные стороны которого соединены между собой скосами равной длины, при этом отношение скосов, расположенных под углом 45° к длине стороны, составляет 1:8.5-1:9.5, причем по периметру фотопреобразователя расположена контактная шина, к которой примыкают полосы контактной гребенки, соединяя между собой противолежащие стороны контактной шины в одном направлении, а отношение ширины контактной шины к ширине полосы контактной гребенки составляет 1:20-1:30, при этом соотношение расстояний между полосками контактной гребенки к их ширине составляет 1:65-1:75.

2. Фотопреобразователь с увеличенной фотоактивной площадью по п. 1, отличающийся тем, что контактные площадки выполнены более чем на одной стороне.