形成玻璃窗的光电装置的制作方法

专利名称：形成玻璃窗的光电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光电装置、该光电装置在玻璃窗中的应用、生产该装置的方法、执行该方法的装置、控制透明的光电装置的方法以及用于执行所述的控制方法的装置。
本发明涉及一种光电装置，其中几个p-i-n型的光电元件相互平行地安置在一个基片上，所述的元件为电串联。
通常，基片是一个有色的玻璃板，被用于建筑物的外部玻璃窗。
这些有色的玻璃板广泛地应用于办公室、学校、医院和其它的建筑的建造中用于削弱眩光，确保太阳发射的一部分热量被吸收，从而降低空调运转的费用。
在大量的情况下，窗户的抛光板包围了整个建筑，由于它们暴露于太阳的照射下，如果设置有光电装置可以形成一个电能的巨大源泉。
初步的计算表示，即使有相对较低的光电效率，也可能产生足够的电流以满足部分(如果不是全部)建筑所需要的电流。
美国专利US 4 271 328公开了一种具有串联结构的光电装置，其中的两个、三个或多于三个的光电元件的每个包括一个p-i-n半导体连接件，它们沿着光传播的方向串联排列。
在此类型的装置中，从单元光电元件离开的光，没有参加光电反应，可以被后面的光电元件所吸收从而提高了装置的总光电效率。
但是沿着光传播的方向的光电元件的排列的缺点是光电效率的提高导致光电装置的透明度的损害。
因此，考虑到具有这些排列在玻璃基片上的用于给建筑物玻璃窗的装置在被使用时需要具有足够的透明度时，就很困难。
此外，当前的光电装置的电压和输出量明显地受限制。
实际上，入射光相继地被光电元件的不同的层所吸收，最后的元件接收的光子比第一个要少，因此它的输出量不是最优的。
因此，本发明寻求通过提供一种足够透明的以便用于玻璃窗的光电装置来解决这些缺点。
此外，相对于那些现有技术，本发明的装置的输出电压和光电效率提高了。
为了实现这个效果，根据第一特性，本发明涉及一个光电装置，其包括一系列的排列在一个基片上的P-I-N型的光电元件，其中所述的元件被以单层的形式排列，相互平行，其中导电层被安置在每个连续的元件的N层和P层之间以便一般串联所述的元件。
在一个变化中，装置是对光线透明的。
根据第二个特征，本发明涉及此装置被用做建筑物的玻璃窗，其中基片由玻璃窗形成。
在一个变化中，光电元件基本覆盖了玻璃窗的整个表面以便增加玻璃窗的每单位平方米产生的电流量。
根据第三个特征，本发明涉及一种生产如上所述的装置的方法，其中采用化学气相沉积法制取各层。
根据本方法的一个实施例，在准备好基片之后；通过采用如下方法制取各层●第一掩模，其开口对应导电层；●第二掩模，其开口对应N型层；●第三掩模，其开口对应P型层；●第四掩模，其开口对应I型层；所述的掩模被设置在玻璃板上以便使各层沉积。
在一个变化中，第一、第二、第三和第四掩模被相继使用。
根据第四特征，本发明涉及执行上述的方法的装置，所述的装置包括一个工作空间，在其中安置有一个基片、包围工作空间的室，加热装置、工作空间的隔离装置和一个冷却室。
根据第五特征，本发明涉及一种光控透明的装置的方法，例如上述的装置，其中在连续的狭窄条带上沿着一个或几个覆盖有所要检查的宽度的特殊线的片段来观察装置的图象，所述的装置的图象被通过透明体投射在附近的屏幕上，该屏幕通过仅照亮装置的一个区域，该区域也是狭窄的，覆盖所述的读取线的片段，从而转发图象。
根据第六特征，本发明涉及执行所述的控制方法的装置，所述的装置还包括装置的显示部件●一个透明的漫射所幕，其尽可能地安放在相对于装置的位置，以便考虑到其被安放在装置位置然后被移开而避开后者的轨道；
●一个线性照相机接收器通过它的后表面对准屏幕；●一个固定的光传输器，安装在装置的位置以外，以便足够均匀地照亮屏幕上所覆盖的用于检查的选择的片段的狭窄区域，最好是形成一个透过透明物体操作的发散的细光束。
本发明的其它目的和优点将参见附图在下面的文字中进行说明

图1是后侧示意图，部分地表示了光电装置，包括几个相互平行地安置在一个玻璃基片上的光电元件。
图2是一个表示图1的光电装置的局部剖视图。
请参见附图，光电装置1包括几个单元光电元件2，它们被相互平行地安置在一个形成第一玻璃板的基片3上。
每个光电元件2包括一个P-I-N型的半导体连接件，其中一个I型光敏层4分别被一个P型半导体层5和一个N型半导体层6所包围。
为了增加对本发明的理解，层I被放大表示并在图中被分解开，但是应当被看做是安置在层N和P 6、5之间。
当装置受到入射的太阳光照射时，在I层4的光敏层产生光载流子和空穴。
在存在于P型层5和N型层6之间的电场的作用下，电子朝向N层6运动，而空穴朝向P型层运动。
在光电元件2中，不仅需要一个实际上参加产生电能的不含有(半导体中)掺杂质的光敏I层4，而且需要具有掺杂有N型层6和P型层5的层，以便产生一个电连接场。
通过使电导体7分别与N型层6和P型层5接触而使电路封闭，然后在外部电路(未显示)中有电流循环。
然后，光电装置1能够将从太阳发射的光能转换为电能，转换的输出量对应于从给定的光流获得的电流的数量。
光电装置2的层P、I、N5、4、6被以单层的形式相互平行地安置在基片3上，以便由入射光产生每个元件2的光电作用。
由于每个光电元件2的光敏层4都受到入射光的照射，而不是后面的光电元件的一部分被元件2的另一个层或装置1的另一个元件2所吸收，因此，这种设计使得增加光电效率成为可能。
因此，由装置1的每个光电元件2的I型层4所产生的光载流子的数目是最优的，装置1的总光电效率增加了。
此外，通过调整光敏层4的被禁止的光带的宽度，可能将它的光敏度从波峰移开以便能够进一步地增加光电效率。
此外，此实施例能够获得一种光电装置1，其足够的透明，从而可以被用做建筑物的玻璃窗。
为实现这个效果，在大量的测试以后，申请人发现光电元件2包括作为一个I型层的镓，和砷化镓形成的P-N5、6同连点(homojoining point)，从而在总光电效率和输出电压方面获得良好的效果。
例如，砷化镓的P掺杂可以在其中加入大约10％碳的原子量来实现而N掺杂可以在其中加入大约10％的氮的原子量。
正如这些各种类型的掺杂已是公知的，不必再提供关于其详细描述。
除了它们优秀的电子特性以外，当所用的材料被防止在薄层上时，表现出足够的透明度从而能够被用做玻璃窗。
为了实现此效果，层P、I、N5、4、6的厚度可以是大约为25埃。
此外，尤其与采用非晶硅的光电装置相反的是，当装置1受到强光的长时间照射时，装置1的光电效率没有被显著地降低。此特性是由于在光子的影响下镓的轻微老化而获得。
在图中所示的实施例中，光电元件2通过安置在基片上的每个薄层之间的导体7而电串联。
在一个实施例中，电导体7由一个铜层形成，具有与P、I、N大约相同的厚度，所述的层被分别与两个连续的元件2的层P5和层n6接触。
此外，光电装置1包括一个有外部电路的连接装置以收集产生的电流。连接装置8被安置在基片3上，例如通过蚀刻，与装置1的端部的光电元件2接触。
在图的分解显示的实施例中，一个与第一玻璃板相同的第二玻璃板9被安置在装置1上，并与光电元件2接触以便保护它们。
在装置1起作用的过程中，入射光(见图2的箭头所示)被通过第二玻璃板9输送到各种单元元件2的所有的I类型层4，以便产生光载流子，其在电连接场的作用下，在串联的元件2组中产生电流，然后通过连接装置8，电流在外部电路中被恢复，光线透过装置1被输送(见图2上的箭头)，它通过被用做玻璃窗的基片3朝向建筑物的里面。
作为其作为玻璃窗的一部分，装置1的另一个特点是，除了产生电能外，它能够吸收由珀耳帖效应产生的热量，并且相应地还降低了建筑物中装置的空调的运转费用。
下面是关于本发明的获得光电装置的方法的说明。
根据本方法，元件2可以与它们的电路同时安装，以便整个装置1作好安装的准备。
光电元件2和电导体7被通过直接在第一玻璃板3上施加气相化学沉积(CVD)，以薄涂层的形式装置。
由于玻璃的优秀的表面条件和它的其它特性，玻璃构成了对施加薄涂层最好的支撑面。它为非导体，抗腐蚀和恶劣的天气条件，它的低膨胀系数降低了限制在其表面的涂层裂开的风险，当它被加热时，玻璃的熔点对应于构成光电元件2的其它光敏材料的熔点。
但是，为了防止玻璃中的钠离子向光电元件2的偏移，从而可能导致污染，因此需要使玻璃的表面为惰性，例如在沉积形成元件2的各种层之前沉积氧化铝。
虽然本发明特别适用于玻璃窗领域，元件2可以被沉积在基片3上而不是玻璃上，例如一个抛光的金属或形成的玻璃纤维，可作为特殊的基片能够应用在其它方面。
尤其是，通过在抛光的家属上沉积光电元件2获得了满意的效果。
金属材料或半导体的气相化学沉积已是公知的，因此在本文中不对其原理详细介绍。
一种特殊和简单的执行方法是等离子体喷射法，例如在不含氢的空气中对构成元件3和导体7的材料高频加热。
在执行此方法中，采用被排列在基片3上的掩模以便在所需要的位置上沉积气体化合物。然后在沉积以后从其上分离。
掩模可以是半永久性的金属、碳或塑料或者是用被浸渍的纸或塑料制成在使用后可以被处理。
采用可以在使用后被处理的掩模的建议是出自于如下事实即当层被沉积时，金属沿着掩模的开口的周边聚集以便接着可以重复使用，开口的形状被改变。因此，在每次使用后，永久的掩模必须被清理。
可处理的掩模具有在每次使用后可以被清理的优点。
在不考虑所使用的掩模的类型的情况下，后者需要在每个沉积的阶段之前被固定在基片3上，此固定过程既可以通过自动也可以通过手工操作来实现。
半永久性的掩模可以在浸渍有碳或石墨的金属或塑料材料中产生，假设所被沉积的材料不沾附或仅轻微地沾附在其上。
使用后可以被处理的掩模可以用纸制造，其开口是在连续展开的纸卷中切或穿所形成，或者在一个单纸片中切成基片的尺寸。例如，这些掩模可以通过压力用吸附性的粘合剂形成涂层以便能够将它们与基片暂时性的结合用于执行沉积操作。在此情况下，黏合剂可以采用点的方式安置，其数目和位置被排列成在没有破坏基片3的情况下允许结合。
此外，在结合阶段以及掩模从基片3上脱离期间，重要的是避免对基片3的任何污染或刮擦，其可能会对光电装置1的性能造成不利的影响。
可处理的掩模具有的优点是，允许在不同的层的应用之间对产品进行检查，然后不同的掩模可以被用于沉积每个层。
但是，在当基片需要在层沉积期间或之后被加热的情况下，需要对形成掩模的材料进行选择以便它在温度的影响下不会恶化或歪曲。
获得光电装置1的方法的第一阶段是准备用做基片3的玻璃板。
在此阶段，玻璃板被切割成所需要的尺寸，边缘被修整，至少对接收元件2的表面清洁后使其为惰性，例如采用氧化铝。
下面，通过使用如下方法沉积光电装置1的各层。
●第一掩模，其开口对应电导体7层，所述的掩模被安置在玻璃板上，采用气相化学沉积法沉积铜，例如其厚度约25埃；●第二掩模，其开口对应N型层6，所述的掩模被安置在玻璃板上，采用气相化学沉积法沉积N型的砷化镓，例如其厚度约25埃；●第三掩模，其开口对应P型层5，所述的掩模被安置在玻璃板上，采用气相化学沉积法沉积N型的砷化镓，例如其厚度约25埃；●第二掩模，其开口对应I型层4，所述的掩模被安置在玻璃板上，采用气相化学沉积法沉积N型的镓，例如其厚度约25埃；一旦光电装置被构成，可以安置连接装置8和第二玻璃板9从而获得形成准备装置到建筑物上的玻璃窗的光电装置1。
下面是对获得光电装置1的执行方法的装置的说明。
此类型的典型的装置包括一个在其中安置基片32的工作空间，一个室围绕工作空间、加热装置、工作空间的绝缘体，和一个冷却室。
从工作空间到室壁的热传输的过程基本通过热传导、对流、辐射来影响。
在放置在真空下，热传输仅通过辐射和固体部件的热传导来发生，当压力增加时，朝向室壁的热传输增加。
如果热传输没有被控制或降低，就产生破坏性的影响，例如室壁的过高的温度会限制使用寿命和装置的可靠性，或者过分地消耗能量、或者工作空间的温度的不均匀性。
在DE-30 14 691和US-4 398 702中公开了一些装置。为了消除上述的缺点，除了在这些文件中描述的特征之外，本发明特征在于1)需要在室壁前面安置一个额外的绝缘体；2)室壁的绝缘体被片和/或金属板包含；3)工作空间的绝缘体可以由以下材料构成含有不透气的石墨片板的硬毡板，所述的板被装置到侧壁、上覆盖壁和前壁，或者上边缘和连接处被用碳纤维加强后的石墨角状部分所覆盖从而获得关于气体穿透的不透过性，而下边缘打开从而允许所述的气体排出；4)角状部分被轮流地重复在硬毡板之间设置以便建立起迷宫型的不透过性；5)工作空间的绝缘体的前边缘和/或相配合的表面被固定在由碳纤维加强的石墨部分；6)在工作空间的绝缘体和室壁的绝缘体之间安置作为反对流的障碍物的隔离物；7)隔离物是用片状和/或钢板的形式的金属材料制成；8)在室壁的绝缘体和室壁之间安置一个额外的水冷却装置；9)所述的额外的水冷却装置被安置在靠近边缘和盖的室的上半部。
第一和第二特征具有在室的内壁水平显著地降低温度的效果，从而在此位置维持低温度。
由于特性3)和4)，在特殊的临界位置，绝缘被增强了。例如，在此情况下，在两个壁之间的连接点的水平，工作空间具有一个多角形的部分。实际上，这些连接点显示出误差间隔，在现有技术的装置中，它随着时间的增加而增加，从而可能是绝缘缺陷的原因。
通过覆盖这些间隔可以避免破坏性的效果，但是又产生某种困难。实际上，从形状方面来看，金属片适合于覆盖角和边缘，但是由于工作空间的绝缘体由石墨毡构成，狭窄接触的覆盖会导致化学反应，在热扩散期间，导致机械应力，其对装置效率有不利的影响。
对于覆盖而言，如果在一个工作空间的构成的绝缘体中使用相同的材料，即石墨，可以克服这些困难。但是，由于考虑到传统的石墨材料太脆，不适合在角中和边缘处构成密封连接，而被排除。
由碳纤维增强的石墨材料可以根据任何存在的可选择的部分而构成。使用这些材料构成的角状的部分用于在角和边缘的水平覆盖残余的间隔构成了对上述的问题的最好的解决办法。
此外，如果这些部件被安置在工作空间的各绝缘层之间的几个副本中，就获得迷宫型密封，相应地提高了工作空间的绝缘性。
在工作空间的绝缘体的前边缘上也发现了同样的临界位置，由于平凡的开启和关闭，绝缘体所使用的表面表现出过分磨损。在5)中表示的设计可以解决这个问题，而获得可靠和有效的绝缘。
在6)和7)中描述的隔离物防止对流，从而降低了从工作空间的绝缘体到室壁或到室壁的绝缘体的热传输。
位于室盖的侧壁的额外的冷却装置在8)和9)中介绍了。由于定位有边缘和盖的壁的厚度很大，室的一般冷却是不够的，因此此冷却装置是必须的。
在工作过程中和平衡条件下，在工作空间上为常温，首先是由于加热装置带来的热量，第二是在装置之外排出的热量通过传导、辐射和/或热对流从工作空间传送到室壁。
由于在点1)和2)中描述的特征，实现在室壁前降低对流，因此产生一个较高的温度梯度，从而降低了室壁前的温度。
由于特征3)和5)，降低了通过对流从工作空间传输到其它室空间的热量。由于特征6)和7)，降低了通过对流传输热量的部件。
由于增加了热排放，特征8)和9)具有降低定位有边缘和盖的室温度的效果。
下面对透明的光电装置1的光控制的方法进行说明术语“透明”是指光线可以穿过装置1并且使位于装置后而的物体表现出足够的清晰度。
检查透明体的最老的技术方法通常是包括通过在光源前，最好是由强光的白色背景构成，用手转动它们从而当光线穿过时观察它们。
现代的控制方法是分阶段地分析从一个适当的光源体所转送的信号的波动。它们尤其是应用于控制具有至少一个部分轴系统的物品，尤其是用玻璃制成的物品，例如瓶子，饮水杯，或者由塑料制成。
考虑到读取表面的相对宽的区域，通过在平行于轴的连续的展开的板中严格地分析壁的连续的条带一列一列地进行。
然后根据所有类型的标准进行合成以便观察位置、范围、尤其是每个缺陷的强度，但是一般说来，分析或合成的选择的方法都不直接取决于观察的方式。在此情况下，它们不是方法的目的，在下面不做介绍。
最精确的方法是在固定位置操作或有时在轨道设备的辅助下进行，关于照明设备，通常是用一个窄的刷子扫描物品的高度，例如完全旋转的同步半点状激光刷。
一个简化的方法包括通过将装置1放置在可以调节的连续光源之前而照亮整个要检查的区域，而不考虑是否该光源是聚焦光源或具有光背景的光源。仍可能通过旋转一个圈或在几个额外的角度下，如果必要在一个单一角度下移动来操作。可以获得更精确和更快的分析，这有着充分和大量的案例。
关于中空的物品，光线仅做一次穿越，以便用某种方式观察的图象形成靠近屏幕的壁的线的阴影。但是，更经常的是，它做两次穿越，以便图象还反映出最远的壁的一些缺陷。
本发明的方法来自于此方法而允许精确地分析所要校核的装置。它包括观察连续的窄带，所述的窄带沿着一个或几个覆盖所需要的测试宽度的特殊线的一个或几个片段，装置1的图象通过透明度投射在附近的屏幕上，屏幕再通过仅照亮装置1的覆盖所述的读取线的所述的片段的狭窄区域，而漫射光线。
一般说来，尤其是对于旋转装置1，最好是沿着子午线或连续的主产生线进行旋转。
说明主要是针对此类型的控制，但是在某种情况下，它可以在移动期间操作，立即调换位置。
为了照亮检查区域的各种片段，最好是使用具有至少一个横向的小开口的导向光束。最后，在屏幕上形成的图象通过后者的“后”表面，即不面对装置1的部分，其通过这个屏幕而不可避免地被保留。
除了在控制站的装置1的传统的部件外，执行光控制方法的装置应该包括一个固定站或如果合适，在跟踪系统装置一个半透明的漫射屏，其尽可能地安放在相对于装置的位置，以便考虑到其被安放在装置位置然后被移开而避开后者的轨道；一个线性照相机接收器通过它的后表面对准屏幕；一个固定的光传输器，装置在装置的位置以外，以便足够均匀地照亮屏幕的覆盖用于检查的选择的片段的狭窄区域，最好是形成一个透过透明物体操作的发散的细光束。
关于具有总体或部分轴对称的装置1，例如玻璃窗，介绍的主要的旋转的部件通常连接有一个参考水平板，所有的装置的光学元件手沿着给顶的对称于站(station)的板，而垂直于后者的穿越路径，对准足够靠近中线的检查线。由于大多数的电流机器采用板或垂直轴的筒状输送机，此板因此是一个穿过机器的轴的垂直板。但是，它可能倾斜地操作，在靠近后者的分离的板中，可能在轴上倾斜，如果必要，通过至少一个壁。
在实践中，一个接收器包括一个照相机，其包括一个传统的透镜和由一个单二极管直线杆(rectilinear bar)构成的光电元件，其适用于用所需要的精度观察被所要检查的所有的区域提供的图象。
最好是，提供一个反射镜，使得它被定向从而能够将它安放在一个需要的距离以便覆盖整个要控制的高度而不会产生过分的边界堵塞。还可能使用光导纤维。
屏幕可以仅由狭窄的小平板构成，该小平板由在它上表面的蛋白石或玻璃片形成，但是如果必要的话，它还包括一个根据沿着被检查中路径的轮廓基本为棱柱形的位置定向的并列的面。作为一个变化，它可以是一个曲线平面，即交叉形或至少不是很倾斜的柱体，其轴垂直于对称的板。因此，它应该跟随装置1的形状以一定的距离，例如在1和3厘米之间。此距离保持恒定，但是没有任何的建立任何困难的过分的卷绕，不论是关于结构或观察照明或聚焦角度或景深的装置。
屏幕越薄，精度和分析的灵敏度越好。
至于发送器，一个单聚焦的光源可以满足，它被一个产生细光束的窗口所隔开。
但是，还有可能使用一个投影器，其采用一个光学系统，该光学系统具有线形或点状的发射狭窄光束的光源，该狭窄光束基本上被一个平光束控制(diaphragmed)从而通过穿过或至少接近装置1的对称轴而照亮选择的检查片段。为了能够使屏幕将均匀的光线流再输送向接收器一个充分均匀的光通量。作为一个变化，这些投影器的几个可以被组合在一起，每个在可调的强度下照亮它自己的部分，可能覆盖连续的辐射场，从而产生均匀的辐射场或者甚至改正了角形裂隙的影响。这些发送器还配备有一个反向的光学系统。
如上所述，为了获得优点的原因，例如获得更多的空间，元件的位置可以相对于主区域的所述的对称间隔设置，接收器和输送器可以根据附近调整并聚焦在屏幕上，但不同的平均亮度和观察板，两者基本平行于在控制位置的装置1的轴，或者轻微地倾斜于它。
下面是对关于光学控制透明装置1的执行方法的装置的第一和第二实施例的说明。
装置1被装置在传统的机器上，装置1停留在水平的板上因此，它的轴是垂直的。它由一个带有辊子的星形轮所驱动使得外部的反辊子在控制站旋转。这涉及为方便而选择设计方案，因此不详细说明。
在第一实施例中，屏幕由一个狭窄的圆柱形曲线透明薄板形成，它由乳白的塑料制成，沿着在控制位置中的装置1的主产生线或外部子午线，横断于对称板而安置，而没有完全根据它的曲线。
接收器包括一个照相机，其安置在连接前置放大器的光电二极管直线杆的前面。此单元被设置在带有一个反光镜的盒子中，其中当面对屏幕的后表面时，使得可以垂直地定位透镜，从而降低所需要的水平空间，并聚焦在屏幕上。
输送器由一个装配有反射器的简单的灯所构成，被朝向在参考板下面的机器的内部安置，其中直线窗将它的光隔离成一个形成在屏幕上的细光束，其跨着中央板和一个覆盖所要检查的片段的光区。
在装置1中，单壁被穿过，从而任何装置的可能的缺陷都可以通过当地的亮度变化来表示。被装置检测出的后者表示这些缺陷，如果合适的话，一个适当的时间延迟装置会使移开装置1成为可能。
在第二实施例中，透明的屏幕由一个平玻璃板构成，该平玻璃板的朝向装置1的前表面没有抛光，并且足够地接近相应的主产生线。
接收器和发送器被肩并肩地安置在装置1的路径上。
与第一个实施例相同，接收器使它的照相机从顶到底朝向反射镜，反射镜沿在一个非常轻微的倾斜的横断排列的垂直处倾斜约40度，这使得通过大致地定位二极管杆沿最接近的产生的线，聚焦在屏幕上成为可能。发送器包括一个从顶到底朝向反射镜的个、投影器，还轻微地移出中心，倾斜于垂直方向约40度，以便在一个稍微下降的方向关闭照亮屏幕的光束。
对于接收器，所述的设计使得将投影器移动足够远的距离而没有占用任何过多的空间成为可能。
在板上做一个槽以便使得光线穿过。
传统结构的投影器具有一个灯和电容器，电容器由两个与一个凹镜结合的透镜形成的，从而在一个短的距离形成灯丝的图象，光线被一个透镜所收集。
由于光源不是准时的，镜子，不论它们的形状，将仅不完美地将投影器发射的光束转换为平光束，。这也就是为什么必须调整在具有一个缝的场光控装置上的透镜，例如测量在15mm上的0.7mm，靠近图象，但是轻微地使焦点不对准，以便在屏幕的区域中，在没有要被控制的装置1的情况下，所形成的狭窄的矩形图象15到20倍的放大或在实践中，具有实质上均匀的亮度。
权利要求
1.光电装置(1)包括一系列的安置在基片(3)上的P-I-N光电元件(2)，其特征在于所述的元件(2)被以相互平行的单层的形式排列，其中导线(7)的一层被安置在每个元件(2)的连续层N(6)和层P(5)之间以便使所述的元件电串联。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于层N(6)是掺杂有砷化镓的N，层P(5)是掺杂有砷化镓的P，层I(4)由镓形成，导线(7)的层由铜形成。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于各种层(4、5、6、7)的厚度大约是相同的，例如是约25埃。
4.根据权利要求1到3所述的装置，其特征在于还包括一个安置在第一基片(3)上的第二基片(9)并与光电元件接触以便保护它们。
5.根据权利要求1到4所述的装置，其特征在于用于将装置(1)与外部电路连接的装置(8)被安置在基片(3)上并分别与装置(1)的两端的光电元件(2)的导线(7)层接触。
6.根据权利要求1到5所述的装置，其特征在于基片(3)由玻璃板形成。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于它对于光线是透明的。
8.根据权利要求7所述的用于建筑物的玻璃窗的装置的使用，其中基片(3)是由玻璃窗形成的。
9.根据权利要求8所述的使用，其特征在于光电元件(2)几乎覆盖了玻璃窗(3)的全部表面。
10.根据权利要求1到7所述的生产装置(1)的方法，其中各个层(4、5、6、7)被采用气相化学沉积法所安置。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于在准备好基片(3)之后；通过采用如下方法制取各层(4、5、6、7)第一掩模，其开口对应导电层(7)；第二掩模，其开口对应N型层(6)；第三掩模，其开口对应P型层(5)；第四掩模，其开口对应I型层(4)；所述的掩模被设置在基片(3)上以便使各层(4、5、6、7)沉积。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于第一、第二、第三、第四掩模被相继使用。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于掩模是永久性的，用例如金属、碳或塑料制成。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于掩模能够被抛弃，例如用浸渍的纸或塑料制成。
15.根据权利要求10到14之一所述的方法，其特征在于在沉积了各层(4、5、6、7)后，连接装置(8)被安置在基片(3)上。
16.根据权利要求10到15之一所述的方法，其特征在于它包括一个将玻璃板(9)放置在光电元件(2)上的最后阶段。
17.根据权利要求10到16之一所述的执行方法的装置，所述的装置包括一个工作空间，在其中安置有一个基片(3)、包围工作空间的小室，热装置、工作空间的隔离装置和一个冷却室。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于还包括一个安置在室壁前的额外的绝缘体。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于室壁的绝缘体配备有薄片和/或钢板。
20.根据权利要求17到19所述的装置，其特征在于工作空间的绝缘体含有不透气的石墨片板的硬毡板，所述的板被装置到侧壁、上覆盖壁和前壁，或者上边缘和连接处被用碳纤维加强后的石墨角状部分所覆盖。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于角状部分被轮流地重复在硬毡板之间设置以便建立起迷宫型的不透过性。
22.根据权利要求17到21所述的装置，其特征在于工作空间的绝缘体的前边缘和/或相配合的表面被固定在由碳纤维加强的石墨部分。
23.根据权利要求17到22所述的装置，其特征在于在工作空间的绝缘体和室壁的绝缘体之间安置作为反对流的障碍物的隔离物。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于隔离物是用片状和/或钢板的形式的金属材料制成。
25.根据权利要求17到24所述的装置，其特征在于在室壁的绝缘体和室壁之间安置一个额外的水冷却装置。
26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于所述的额外的水冷却装置被安置在靠近边缘和盖的室的上半部。
27.根据权利要求1到7中的一个所述的用于光学控制透明装置(1)的方法，其中在连续的狭窄条带上沿着一个或几个覆盖有所要检查的宽度的特殊线的片段来观察装置的图象，所述的装置的图象被通过透明体投射在附近的屏幕上，该屏幕通过仅照亮装置的一个区域，也是狭窄的，覆盖所述的读取线的片段，而转发图象。
28.根据权利要求27所述的执行控制方法的装置，其特征在于所述的装置还包括装置的外观部件一个透明的漫射屏，其尽可能地安放在相对于装置的位置，以便考虑到其被安放在装置位置然后被移开而避开后者的轨道；一个线性照相机接收器通过它的后表面对准屏幕；一个固定的光传输器，装置在装置的位置以外，以便足够均匀地照亮屏幕的覆盖用于检查的选择的片段的狭窄区域，最好是形成一个透过透明体操作的发散的细光束。
29.根据权利要求28所述的装置，其特征在于接收器还包括，除了照相机以外，由二极管直线杆构成的光电元件。
30.根据权利要求29所述的装置，其特征在于接收器设有反射镜。
31.根据权利要求29所述的装置，其特征在于接收器设有光导纤维。
32.根据权利要求28到31所述的装置，其特征在于屏幕由用乳白的或无光泽的玻璃薄片形成。
33.根据权利要求32所述的装置，其特征在于屏幕还包括一个根据沿着被检查中路径的轮廓基本为棱柱形的位置定向的并列的面。
34.根据权利要求32所述的装置，其特征在于屏幕是一个曲面。
35.根据权利要求28到34所述的装置，其特征在于发送器是由一个缝聚焦和发射的光源形成的。
36.根据权利要求28到34所述的装置，其特征在于发送器是由至少一个使用线形或点状的光源的光学系统的一个投影器形成的。
37.根据权利要求36所述的装置，其特征在于发送器包括一系列的投影器，其中每个以可调节的强度照亮一个特定的部分。
全文摘要
本发明涉及一种光电装置(1),包括一系列的安置在基片(3)上的P－I－N光电元件(2),其中所述的元件(2)被以相互平行的单层的形式排列,其中导线(7)层被安置在每个元件(2)的连续层N(6)和层P(5)之间以便使所述的元件电串联。该光电装置在玻璃窗中的应用、生产该装置的方法、执行该方法的装置、控制透明的光电装置的方法以及用于执行所述的控制方法的装置。
文档编号H01L31/04GK1423839SQ01805305
公开日2003年6月11日 申请日期2001年12月20日 优先权日2000年12月20日
发明者阿德里安努什·德勒伊特 申请人:能源系统国际公司