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Photovoltaisches Halbleiterbauelement zur Konversion von Strahlungsleistung in elektrische Leistung, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung

Photovoltaic semiconductor component for converting radiation power into electric power, method for producing same, and use of same
 
: Helmers, Henning; Höhn, Oliver; Walker, Alexandre Wiliam

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Frontpage ()

DE 102016225186 A1: 20161215
Deutsch
Patent, Elektronische Publikation
Fraunhofer ISE ()

Abstract
Die Erfindung betrifft ein photovoltaisches Halbleiterbauelement zur Konversion von monochromatischer Strahlungsleistung in elektrische Leistung mit mindestens einer der auf das Halbleiterbauelement einfallenden Strahlung zugewandten frontseitigen Teilzelle und einer rückseitigen Teilzelle, die aus miteinander verschalteten Halbleiterschichten gebildet sind. Die Materialien der Halbleiterschichten und/oder deren Schichtdicke werden so gewählt, dass mindestens eine Teilzelle eine gegenüber den anderen Teilzellen erhöhte Photonenabsorption zeigt. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zur Herstellung dieser photovoltaischen Halbleiterbauelemente. Verwendung finden die photovoltaischen Bauelemente als Strahlungsempfänger in der optischen Leistungsübertragung z.B. für die Überwachung von Hochspannungsleitungen, passive optische Netzwerke, Energieversorgung von und in aktiven Implantaten, störfreie Elektromagnetfeldmessung, blitzschlagsichere Überwachung von Windenergieanlagen, explosionssichere Sensorik in Flugzeugtanks, drahtlose Leistungsübertragung, galvanisch getrennte Leistungsversorgung für Sensorik in Hochspannungsumgebung, drahtloses Laden von Consumer Elektronik, sowie die Leistungsversorgung von Unterwasser-Observatorien.

 

The invention relates to a photovoltaic semiconductor component for converting monochromatic radiation power into electric power, comprising at least one front-side sub-cell which faces the radiation incident on the semiconductor component and a rear-side sub-cell which is made of interconnected semiconductor layers. The materials of the semiconductor layers and/or the layer thicknesses thereof are selected such that at least one sub-cell exhibits an increased photon absorption compared to the other sub-cells. The invention likewise relates to a method for producing said photovoltaic semiconductor components. The photovoltaic components are used as radiation receivers in optical power transmission for example for monitoring high-voltage lines, passive optical networks, the supply of energy to and in active implants, disturbance-free electromagnetic field measurement, lightning-protected monitoring of wind turbines, explosion-proof sensor systems in airplane tanks, wireless power transmission, galvanically isolated power supply for sensor systems in high-voltage environments, wireless charging of consumer electronics, and the supply of power to underwater observatories.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-530843.html