Resumen
The invention relates to a solar cell with an intermediate band, said intermediate band (3) consisting of a collection of quantum dots (12) of a semiconductor material A, that are immersed in a volume (13) of another semiconductor B. Material A is characterised in that it has a rock-salt-type crystalline structure while material B has a zinc blende structure. The quantum dots (12) are produced by the immiscibility of material A in material B. A combination of materials A and B with a very similar lattice constant can therefore be selected in such a way that the layer (3) of intermediate band material does not have an accumulation of mechanical stress.
Reivindicaciones
1. 1. Célula solar de banda intermedia en la que elmaterial de banda intermedia es un material de puntos cuánticoscaracterizado porque el material que compone los puntoscuánticos es un compuesto o aleación semiconductora de estructuracristalina de tipo halita o sal de roca (cúbica hexortahédrica) y elmaterial barrera que contiene esos puntos cuánticos es un compuestoo aleación semiconductora de estructura cristalina de tipo zincblenda (cúbica hextetrahédrica) . 2. 2. Célula solar de banda intermedia según lareivindicación 1 en la que el material que compone los puntoscuánticos es un compuesto o aleación semiconductora que contienecomo catión uno o una combinación de los elementos del grupo IV dela tabla periódica Pb y Sn, y como anión uno o una combinación delos elementos del grupo VI de la tabla periódica S, Se y Te, y elmaterial barrera que alberga los puntos cuánticos es un compuesto oaleación semiconductora que contiene como catión uno o unacombinación de los elementos Zn, Cd, Mg, Mn, Be, Ca, y como aniónuno o una combinación de los elementos del grupo VI de la tablaperiódica S, Se y Te. 3. 3. Célula solar de banda intermedia según lasreivindicaciones 1 a 2, en la que los niveles confinados en lospuntos cuánticos para electrones o para huecos se utilizan comobanda intermedia. 4. 4. Célula solar de banda intermedia según lasreivindicaciones 1 a 3, que contiene puntos cuánticos de distintostamaños dentro del dispositivo para generar transiciones ópticas demúltiples energías. 5. 5. Célula solar de banda intermedia según lasreivindicaciones 1 a 4, en la que los emisores son del mismomaterial semiconductor que se utiliza como material barrera de lospuntos cuánticos, o de otro semiconductor (igual o diferente entrelos dos emisores) con banda prohibida (gap) igual o mayor que la delmaterial barrera. 6. 6. Célula solar de banda intermedia según lasreivindicaciones 1 a 5, en la que el emisor frontal es de tipo p yel trasero de tipo n, o viceversa, y en el que uno de los emisores olos dos incluyen una capa de dopaje más alto o mayor gap paradisminuir su velocidad de recombinación superficial. 7. 7. Célula solar de banda intermedia según lasreivindicaciones 1 a 6, que contiene capas de bajo dopaje entrealguno de los emisores, o los dos, y el material de puntoscuánticos, para evitar que los puntos cuánticos estén situadosdentro de la zona de carga del espacio del dispositivo. 8. 8. Método para la fabricación de una célulasolar de banda intermedia descrita en las reivindicaciones 1 a 7, enel que la formación de los puntos cuánticos se produce porauto-ensamblaje durante el crecimiento epitaxial dela estructura de capas semiconductoras sobre un sustratosemiconductor, o a raíz de un recocido tras crecer epitaxialmentecapas alternas de los dos materiales que acabarán formando el puntocuántico y la barrera, o a raíz de un recocido tras implantar ionesdel primer material en el segundo. 9. 9. Método para la fabricación de una célulasolar de banda intermedia según la reivindicación 8, en el que sesustituye el sustrato semiconductor por un sustrato de bajo coste (vidrio, latón, acero, plástico) , bien porque se adapta la técnicade crecimiento para crecer la estructura de capas sobre el nuevosustrato, o bien porque se separa por métodos físicos o químicos elsustrato semiconductor del dispositivo después de crecerlo.
