madrid2i

Resumen

The intermediate band semiconductor (1) is located between an n-type and a p-type semiconductor (3, 4) layer without an intermediate band, both of these layers separating the semiconductor from the electrical contacts used to remove current. A photovoltaic solar cell containing a semiconductor with an intermediate band (2) contains a semiconductor with an energy band located in an intermediate position between the valency and conductance bands (8, 9), and between two standard semiconductor layers without an intermediate band. One of the standard semiconductors is of the n-type and the other is of the p-type, and these two semiconductors separate the semiconductor with the intermediate band from the electrical contacts used to extract current in the cell. Photons (5) from the sunlight shift electrons from the valency band (8) into the conductance band (9), and vice versa, generating an electric current that exits on the p side and returns via the n side.

Reivindicaciones

1. 1. Célula solar fotovoltaica de semiconductor de banda intermediacaracterizada porque contiene un semiconductor con banda de energíasituada en posición intermedia entre la banda de valencia y la deconducción, y situado entre dos capas de semiconductores ordinarios, sinbanda intermedia, una de ellas tipo p y la otra tipo n, que separan alsemiconductor con banda intermedia de los contactos eléctricos hechos enla célula solar para extraer la corriente. 2. 2. Célula solar fotovoltaica según la reivindicación 1 caracterizadaporque el semiconductor de banda intermedia se hubiese formado por lacomposición de varios semiconductores ordinarios formando una matriz depuntos cuánticos en la que el confinamiento de los electrones diese lugara la aparición de nuevos niveles de energía con respecto a lossemiconductores ordinarios que provocasen la aparición de la bandaintermedia. 3. 3. Célula solar fotovoltaica según las reivindicaciones 1 y 2caracterizada porque el volumen de los puntos cuánticos tiene cualquierforma geométrica. 4. 4. Célula solar fotovoltaica según las reivindicaciones 1 a 3caracterizada por cualquier disposición de los puntos cuánticos en elespacio y número de puntos por unidad de volumen. 5. 5. Célula solar fotovoltaica según las reivindicaciones 1 a 4caracterizada porque el material utilizado para fabricar los puntos o elmaterial en que se encuentran inmersos seaGaxIn1-xAsyP1-y y AlxGa1-xAsySb1-ysiendo x e y, índices que varían entre 0 y 1. 6. 6. Célula solar fotovoltaica según reivindicación 1 caracterizada porqueel semiconductor con banda intermedia es fosfoarseniuro de galio ygermanio, PxAs1-xGayGe1-y siendo x e y índicescualesquiera entre 0 y 1, ambos inclusive. 7. 7. Célula solar fotovoltaica según las reivindicaciones 1 y 6caracterizada porque las capas a ambas caras de la del semiconductor debanda intermedia estén formadas por PGaxIn1-x siendo x e yíndices cualesquiera entre 0 y 1, ambos inclusive. 8. 8. Una célula solar según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7,caracterizada porque el semiconductor con banda intermedia tiene dichabanda medio llena de electrones o con el nivel de Fermi del semiconductorsituado dentro de dicha banda. 9. 9. Célula solar fotovoltaica según una o varias de las reivindicaciones 1a 8 caracterizada porque una o las dos capas de semiconductoresordinarios situadas en ambas caras de la capa de semiconductor con bandaintermedia sean dobles, o contengan un dopaje gradual, con la parteextrema fuertemente dopada y la parte interna sin dopar o dopadaligeramente. 10. 10. Célula solar fotovoltaica según una o varias de las reivindicaciones1 a 9 caracterizada porque los contactos eléctricos de la cara o caras ailuminar tengan forma de rejilla y dejen pasar la luz. 11. 11. Célula solar según una o varias de las reivindicaciones 1 a 10,caracterizada porque las rejillas metálicas se sustituya o refuerce porun conductor transparente. 12. 12. Célula solar según una o varias de las reivindicaciones 1 a 11caracterizada porque una de las capas es lo suficientemente gruesa (másde 10 micras) para ser autoportante. 13. 13. Célula solar según una o varias de las reivindicaciones 1 a 11caracterizada porque todas las capas son finas pero están depositadassobre un substrato que le sirve de soporte. 14. 14. Célula solar según una o varias de las reivindicaciones 1 a 13 en laque el soporte es un semiconductor. 15. 15. Célula solar fotovoltaica según una o varias de las reivindicaciones1 a 14 caracterizada porque el substrato semiconductor fuese deSixGe1-x, siendo x un índice cualquiera entre 0 y 1. 16. 16. Célula solar fotovoltaica según una o varias de las reivindicaciones1 a 15 caracterizada porque haya una o varias capas de adaptación alsoporte, entre éste y las capas de semiconductores ordinarios sin bandaintermedia. 17. 17. Célula solar fotovoltaica según una o varias de las reivindicaciones1 a 16 caracterizada porque sobre las capas de semiconductor ordinario,sin banda intermedia, se deposita una capa de semiconductor transparentea la radiación útil, que puede estar perforada o no por unos surcos quefaciliten el contacto entre las capas de semiconductor ordinario y larejilla metálica. 18. 18. Célula solar según una o varias de las reivindicaciones 1 a 17caracterizada porque sobre la cara a iluminar se deposita una capaantireflectante. 19. 19. Célula solar fotovoltaica según una o varias de las reivindicaciones1 a 18 caracterizada porque puede agruparse con otras del mismo tipo uotras células solares para formar un tándem de varias células. 20. 20. Célula solar fotovoltaica según una o varias de las reivindicaciones1 a 19 caracterizada porque en el semiconductor de banda intermedia seintroduzca algún dopaje como estaño, fósforo, boro, zinc o berilio.

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