CN103069578B - 光伏器件及其制造方法 - Google Patents

光伏器件及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103069578B
CN103069578B CN201180041589.4A CN201180041589A CN103069578B CN 103069578 B CN103069578 B CN 103069578B CN 201180041589 A CN201180041589 A CN 201180041589A CN 103069578 B CN103069578 B CN 103069578B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
conductive
hole
rear electrode
light absorbing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201180041589.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103069578A (zh
Inventor
朴姬宣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Innotek Co Ltd
Original Assignee
LG Innotek Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Innotek Co Ltd filed Critical LG Innotek Co Ltd
Publication of CN103069578A publication Critical patent/CN103069578A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103069578B publication Critical patent/CN103069578B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
    • H01L31/0322—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312 comprising only AIBIIICVI chalcopyrite compounds, e.g. Cu In Se2, Cu Ga Se2, Cu In Ga Se2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H01L31/0465—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate comprising particular structures for the electrical interconnection of adjacent PV cells in the module
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0475—PV cell arrays made by cells in a planar, e.g. repetitive, configuration on a single semiconductor substrate; PV cell microarrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0749—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type including a AIBIIICVI compound, e.g. CdS/CulnSe2 [CIS] heterojunction solar cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

公开了一种光伏器件及其制造方法。所述光伏器件包括：衬底；形成在所述衬底上的后电极层；形成在所述后电极层上的光吸收层；形成在所述光吸收层上的窗口层；以及插置于所述后电极层与所述光吸收层之间并且包含第一导电氧化物的导电层。

Description

光伏器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池设备及其制造方法。
背景技术
近来，随着能量消耗的增长，已经开发出将太阳能转化为电能的太阳能电池。
具体地，已广泛使用基于CIGS的太阳能电池设备，所述基于CIGS的太阳能电池设备是pn异质结设备，具有包括玻璃衬底、金属后电极层、p型基于CIGS的光吸收层、高电阻缓冲层和n型窗口层的衬底结构。
已经进行多种研究以改进太阳能电池的电特性，诸如，低电阻和高透射率。
发明内容
技术问题
本发明提供一种具有改进的机械和电特性的太阳能电池设备及其制造方法。
技术方案
根据本发明，提供一种太阳能电池设备，包括：衬底；在所述衬底上的后电极层；在所述后电极层上的光吸收层；在所述光吸收层上的窗口层；以及插置于所述后电极层与所述光吸收层之间并且包含第一导电氧化物的导电层。
根据本发明，提供一种太阳能电池设备，包括：后电极层；在所述后电极层上的第一导电氧化物层；在所述第一导电氧化物层上的第一导电光吸收层；以及在所述第一导电光吸收层上的第二导电窗口层。
根据本发明，提供一种太阳能电池设备的制造方法。所述方法包括：在衬底上形成后电极层；通过在所述后电极层上沉积第一导电氧化物形成导电层；在所述导电层上形成光吸收层；以及在所述光吸收层上形成窗口层。
有益效果
根据实施例的太阳能电池设备，导电层插置于后电极层与光吸收层之间。在此情形中，当导电层包含导电氧化物时，导电层可以呈现出在后电极层与光吸收层之间的高结合强度。
因此，由于导电层提高了后电极层与光吸收层之间的结合强度，根据实施例的太阳能电池设备可以呈现出改进的机械特性。
此外，窗口层可以通过连接部与后电极层连接。在此情形中，连接部通过导电层与后电极层连接。此外，由于导电层可以在后电极层形成后直接形成，因此通过副反应形成的会降低连接特性的材料不会插置于后电极层与导电层之间。因此，可以改进导电层与后电极层之间的连接特性。此外，导电层和连接部都可以包含导电氧化物，从而可改进连接部与导电层之间的连接特性。因此，连接部与后电极层之间的连接特性因导电层而得以改进。
此外，导电层可以包含P型导电氧化物，诸如构成光吸收层的基于CIGS的化合物。因此，导电层可以改进光吸收层与后电极层之间的连接特性。
因此，根据实施例的太阳能电池设备可以呈现改进的电特性。
此外，导电层覆盖后电极层。因此，导电层可以保护后电极层。因此，在根据实施例的太阳能电池设备中，可以防止后电极层被腐蚀，并且可以呈现提高的稳定性。
此外，导电层可以包含Na。在形成光吸收层的过程中，构成导电层的Na被扩散到光吸收层中，以改进光吸收层的特性。
因此，根据实施例的太阳能电池设备可以呈现改进的机械和电特性。
附图说明
图1是示出根据实施例的太阳能电池设备的平面图；
图2是沿图1的A-A’线截取的剖视图；以及
图3至图7是示出根据实施例的太阳能电池设备的制造过程的剖视图。
具体实施方式
在实施例的描述中，应该理解，当衬底、层、膜或电极被表述为在其它衬底、其它层、其它膜或其它电极“上”或“下”时，它可以“直接地”或“间接地”在其它衬底、其它层、其它膜或其它电极上，或者也可以存在一个或多个中间层。参照附图描述了所述层的这种位置关系。为了说明的目的，可以夸大附图中示出的元件的尺寸，并且元件的尺寸不完全反映实际尺寸。
图1是示出根据实施例的太阳能电池设备的平面图，图2是沿图1的A-A’线截取的剖视图。
参照图1和图2，根据一个实施例的太阳能电池设备包括支撑衬底100、后电极层200、导电层300、光吸收层400、缓冲层500、高阻缓冲层600、窗口层700和多个连接部800。
支撑衬底100具有板形形状并且支撑后电极层200、导电层300、光吸收层400、缓冲层500、高阻缓冲层600、窗口层700和多个连接部800。
支撑衬底100可以包括绝缘体。支撑衬底100可以是玻璃衬底、塑料衬底或金属衬底。更详细地，支撑衬底100可以包括钠钙玻璃衬底。支撑衬底100可以是透明的或可以是刚性或挠性的。
后电极层200设置在支撑衬底100上。后电极层200可以是金属层。后电极层200可以包含金属，诸如钼（Mo）。
此外，后电极层200可以包括至少两层。在此情形中，所述层可以利用同种金属或不同种金属来形成。
导电层300设置在后电极层200上。导电层300覆盖后电极层200的整个上表面。导电层300与后电极层200直接接触。换言之，导电层300通过直接与后电极层200接触连接到后电极层200。
此外，导电层300直接与光吸收层400连接。换言之，导电层300的上表面与光吸收层400直接接触。因此，导电层300与光吸收层400连接。
导电层300包含第一导电氧化物。例如，导电层300可以包含P型氧化物。P型氧化物可以包括金属氧化物。P型氧化物可以包括选自由氧化铟锡（ITO）、氧化锡（TO）或铟锡锌氧化物（ITZO，indium tin zinc oxide）所构成的组中的材料。详细地，P型氧化物可以包括掺杂I族元素的金属氧化物。例如，P型氧化物可以包括掺杂Na的ITO、掺杂Na的TO或者掺杂Na的IZO。
导电层300包含氧化物。更详细地，导电层300可以由氧化物构成。换言之，导电层300是氧化物层。因此，导电层300是稳定的。换言之，由于氧化物的化学稳定性高于金属，因此导电层300比后电极层200更稳定。因此，当导电层300形成时，构成后电极层200的材料与P型氧化物之间的副反应很少发生。
因此，不会形成降低导电层300与后电极层200之间的结合强度的副产品，从而提高了导电层300与后电极层200之间的结合强度。此外，改进了导电层300与后电极层200之间的连接特性。换言之，导电层300与后电极层200连接，同时呈现出更高的机械和电连接特性。
如上所述，导电层300可以包含钠（Na）。导电层300可以掺杂用作掺杂剂的Na。换言之，P型氧化物可以掺杂Na。后电极层200和光吸收层400可以包含Na。在此情形中，导电层300可以具有最高的Na浓度。
导电层300的厚度可以在约1nm至约200nm的范围内。导电层300是透明的并且呈现低电阻。此外，可以用与后电极层200相同的方式来图案化导电层300。
后电极层200和导电层300中形成有第一通孔TH1。第一通孔TH1是露出支撑衬底100的上表面的开口区域。当俯视时，第一通孔TH1可以沿一个方向延伸。
每个第一通孔TH1的宽度可以在约80μm至约200μm的范围内。
后电极层200被第一通孔TH1划分为多个后电极。换言之，第一通孔TH1限定多个后电极。
多个后电极通过第一通孔TH1彼此分隔开。所述后电极被布置为条状形式。
此外，所述后电极可以排列为矩阵形式。在此情形中，当俯视时，第一通孔TH1可以具有网格形式。
光吸收层400设置在后电极层200上。此外，构成光吸收层400的材料填充在第一通孔TH1中。
光吸收层400包括第一导电化合物半导体。例如，光吸收层400包括P型化合物半导体。换言之，光吸收层400是P型半导体层。
光吸收层400包括I-III-VI族化合物。例如，光吸收层400可以具有Cu(In,Ga)Se2（CIGS）晶体结构、Cu(In)Se2晶体结构或Cu(Ga)Se2晶体结构。
光吸收层400的能带隙在约1eV至约1.8eV的范围内。
缓冲层500设置在光吸收层400上。缓冲层500包括CdS，并且缓冲层500的能带隙在约2.2eV至约2.4eV的范围内。
高阻缓冲层600设置在缓冲层500上。高阻缓冲层600可以包括未掺杂杂质的氧化锌（i-ZnO）。高阻缓冲层600的能带隙可以在约3.1eV至约3.3eV的范围内。
光吸收层400、缓冲层500和高阻缓冲层600中形成有第二通孔TH2。通过对光吸收层400穿孔形成第二通孔TH2。此外，第二通孔TH2是露出导电层300的上表面的开口区域。
第二通孔TH2与第一通孔TH1相邻。换言之，当俯视时，第二通孔TH2的一些部分形成在第一通孔TH1旁边。
每个第二通孔TH2的宽度可以在约80μm至约200μm的范围内。
通过第二通孔TH2将光吸收层400限定为多个光吸收部。换言之，光吸收层400被第二通孔TH2划分为多个光吸收部。
窗口层700设置在高阻缓冲层600上。窗口层700是透明的，并且包括导电层。此外，窗口层700的电阻高于后电极层200的电阻。例如，窗口层700的电阻可以是后电极层200的电阻的约10倍至200倍。
窗口层700包含氧化物。更详细地，窗口层700包含第二氧化物。换言之，窗口层700是N型氧化层。
更详细地，窗口层700可以包含掺杂III族元素的金属氧化物。例如，窗口层700可以包含掺杂Al的氧化锌（AZO）或掺杂Ga的氧化锌（GZO）。窗口层700的厚度可以在约800nm至约1200nm的范围内。
缓冲层500、高阻缓冲层600和窗口层700中形成有第三通孔TH3。第三通孔TH3露出导电层300的上表面的开口区域。例如，每个第三通孔TH3的宽度在约80μm至约200μm的范围内。
第三通孔TH3与第二通孔TH2相邻。换言之，第三通孔TH3设置在第二通孔TH2旁边。换言之，当俯视时，第三通孔TH3设置为与第二通孔TH2平行。
通过第二通孔TH2和第三通孔TH3将缓冲层500划分为多个缓冲部。
类似地，通过第二通孔TH2和第三通孔TH3将高阻缓冲层600限定为多个高阻缓冲部。
窗口层700被第三通孔TH3划分为多个窗口。换言之，通过第三通孔TH3限定多个窗口。
所述窗口的形状与后电极的形状对应。换言之，窗口被布置为条状形式。此外，所述窗口可以布置为矩阵形式。
通过第三通孔TH3限定多个电池C1、C2…。详细地，通过第二通孔TH2和第三通孔TH3限定所述电池C1、C2…。换言之，根据实施例的太阳能电池设备可以被第二通孔TH2和第三通孔TH3划分为所述电池C1、C2…。
连接部800设置在第二通孔TH2内。每个连接部800从窗口层700向下延伸，并且连接到导电层300。更详细地，每个连接部800通过导电层300连接到后电极层200。例如，每个连接部800从第一电池C1的窗口延伸，并且通过导电层300与第二电池C2的后电极连接。
此外，连接部800将相邻电池互相连接。更详细地，连接部800将构成相邻的电池的窗口与后电极互相连接。
每个连接部800与窗口层700一体形成。换言之，用于构成连接部800的材料与用于构成窗口层700的材料相同。
如上所述，导电层300可以表现出与后电极层200和光吸收层400两者的高结合强度。因此，导电层300提高了后电极层200和光吸收层400之间的结合强度，从而根据实施例的太阳能电池设备呈现改进的机械特性。
此外，如上所述，导电层300与后电极层200互相连接，同时它们之间呈现高结合特性。由于导电层300和连接部800都包含导电氧化物，因此改进了连接部800与导电层300之间的连接特性。因此，通过导电层300改进了连接部800与后电极层200之间的连接特性。
此外，导电层300可以包含P型导电氧化物，诸如，构成光吸收层400的基于CIGS的化合物。因此，导电层300与光吸收层400连接的同时呈现改进的连接特性。此外，导电层300可以改进光吸收层400与后电极层200之间的连接特性。
因此，根据实施例的太阳能电池设备具有改进的电特性。
此外，导电层300可以保护后电极层200。更详细地，导电层300覆盖后电极层200的通过第三通孔TH3露出的部分。因此，导电层300防止后电极层200被侵蚀，从而根据实施例的太阳能电池设备显示提高的耐用性。
此外，导电层300可以包括Na。导电层300的Na在形成光吸收层400的过程中散布到光吸收层400中，从而可以提高光吸收层400的特性。
因此，根据实施例的太阳能电池设备具有改进的机械和电特性。
图3至图7是示出根据实施例的太阳能电池设备制造方法的剖视图。下面将参照以上关于太阳能电池设备的描述来本制造方法。换言之，以上关于太阳能电池设备的描述可以合并于本制造方法的描述中。
参照图3，后电极层200形成在支撑衬底100上。后电极层200可以通过利用Mo靶的溅射过程形成。电极层200的厚度在约100nm至约500nm的范围内。
此外，可以在支撑衬底100和后电极层200之间插置诸如防扩散层的附加层。
之后，导电层300形成在后电极层200上。
导电层300可以通过溅射过程形成。导电层300可以通过利用包含P型氧化物的溅射靶形成。此外，该溅射靶可以掺杂Na。换言之，该溅射靶可以包含掺杂Na的P型氧化物。
例如，构成该溅射靶的材料可以包含掺杂Na的ITO、掺杂Na的TO或掺杂Na的IZO。
导电层300的沉积厚度可以在约1nm至约200nm的范围内。导电层300可以掺杂Na。在此情形中，掺杂到溅射靶中的Na的浓度可以根据导电层300的厚度而改变。换言之，当导电层300的厚度薄时，可以掺杂高浓度的Na。相反，当导电层300的厚度厚时，可以掺杂低浓度的Na。
之后，利用激光在后电极层200和导电层300中形成多个第一通孔TH1。换言之，同时对后电极层200和导电层300进行图案化。因此，后电极层200被第一通孔TH1划分为多个后电极。
第一通孔TH1可以露出支撑衬底100的上表面，并且第一通孔TH1的宽度可以在约80μm至约200μm的范围内。
参照图4，在导电层300上形成光吸收层400、缓冲层500和高阻缓冲层600。
光吸收层400可以通过溅射方法或蒸发方法形成。
例如，光吸收层400可以通过多种方法形成，诸如通过同时或单独蒸发Cu、In、Ga和Se来形成基于Cu(In,Ga)Se2（CIGS）的光吸收层400的方法，以及在已经形成金属前驱层之后进行硒化过程的方法。
关于形成金属前驱层之后的硒化过程的细节，通过利用Cu靶、In靶、Ga靶或合金靶的溅射过程在后电极层200上形成金属前驱层。
之后，金属前驱层经历硒化过程，从而形成基于Cu(In,Ga)Se2（CIGS）的光吸收层400。
此外，可以同时执行利用Cu靶、In靶和Ga靶的溅射过程和硒化过程。
此外，可以通过仅利用Cu靶和In靶或仅利用Cu靶和Ga靶的溅射过程以及硒化过程形成基于CIS或CIG的光吸收层400。
之后，通过经由溅射过程或化学浴沉积（CBD）方法沉积CdS，形成缓冲层500。
之后，通过经由溅射过程在缓冲层500上沉积ZnO，形成高阻缓冲层600。
缓冲层500和高阻缓冲层600以较小的厚度沉积。例如，缓冲层500和高阻缓冲层600的厚度可以在约1nm至约80nm的范围内。
通过去除光吸收层400、缓冲层500和高阻缓冲层600的一些部分来形成第二通孔TH2。
可以通过诸如尖头工具的机械装置或激光装置形成第二通孔TH2。
例如，可以利用宽度范围为约40μm至约180μm的尖头工具来图案化光吸收层400和缓冲层500。此外，可以利用波长范围为约200nm至约600nm的激光形成第二通孔TH2。
在此情形中，第二通孔TH2的宽度可以在约80μm至约200μm的范围内。此外，第二通孔TH2露出导电层300的上表面。
参照图5，在光吸收层400上和第二通孔TH2中形成窗口层700。换言之，通过在高阻缓冲层600上和第二通孔TH2中沉积透明导电材料来形成窗口层700。更详细地，可以通过沉积掺杂Al的氧化锌来形成窗口层700。
在此情形中，将透明导电材料填充在第二通孔TH2中，使得窗口层700与导电层300直接接触。因此，连接部800形成在第二通孔TH2中。
参照图6，通过去除缓冲层500、高阻缓冲层600和窗口层700的一些部分，形成第三通孔TH3。因此，图案化窗口层700以限定多个窗口和多个电池C1、C2…。每个第三通孔TH3的宽度可以在约80μm至约200μm的范围内。
第三通孔TH3可以露出导电层300的上表面。在此情形中，导电层300包含氧化物以有效地保护后电极层200。换言之，导电层300防止后电极层200通过第三通孔TH3露出到外部。
如上所述，形成包括导电层300的太阳能电池设备。根据实施例的太阳能电池设备具有改进的电特性和机械特性。
本说明书中涉及的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等，表示结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中不同位置的这些词语的出现不必要都指代同一实施例。此外，当结合任意实施例描述特定特征、结构或特性时，应当认为结合其它实施例实现这些特征、结构或特性在本领域技术人员的能力范围内。
尽管已参照本发明的若干示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本领域技术人员可以推导出的许多其它改进和实施例都将落在本公开的原理的精神和范围内。更具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内可以对所讨论的组合排列的组成部件和/或排列方式进行各种变型和改进。除了对组成部件和/或排列方式进行变型和改进之外，替换使用对本领域技术人员来说也是显而易见的。
工业应用性
根据实施例的太阳能电池设备及其制造方法可以应用于太阳能发电领域。

Claims (7)

1.一种太阳能电池设备，包括：
衬底；
在所述衬底上的后电极层；
在所述后电极层上的光吸收层；
在所述光吸收层上的窗口层；以及
插置于所述后电极层与所述光吸收层之间并且包含第一导电氧化物的导电层，
其中，所述导电层包含钠，
其中，所述光吸收层中形成有通孔，以露出所述导电层，并且连接部设置在所述通孔中同时从所述窗口层延伸，使得所述连接部与所述导电层连接，其中，所述连接部通过所述导电层与所述后电极层连接，
其中，所述光吸收层包含导电类型与第一导电氧化物的导电类型相同的材料，并且所述窗口层包含第二导电材料。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池设备，其中，所述第一导电氧化物包含P型氧化物。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池设备，其中，所述导电层的厚度在1nm至200nm的范围内。
4.一种太阳能电池设备，包括：
后电极层；
在所述后电极层上的第一导电氧化物层；
在所述第一导电氧化物层上的第一导电光吸收层；以及
在所述第一导电光吸收层上的第二导电窗口层，
其中，所述第一导电氧化物层包含掺杂I族元素的金属氧化物；
其中，所述I族元素包含钠，
其中，所述第一导电光吸收层中形成有通孔，以露出所述第一导电氧化物层，并且连接部设置在所述通孔中同时从所述第二导电窗口层延伸，使得所述连接部与所述第一导电氧化物层连接，其中，所述连接部通过所述第一导电氧化物层与所述后电极层连接，
其中，所述第一导电光吸收层包含导电类型与第一导电氧化物的导电类型相同的材料，并且所述第二导电窗口层包含第二导电材料。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池设备，其中，所述第一导电光吸收层包含基于I-III-VI族的化合物半导体，所述窗口层包含掺杂III族元素的金属氧化物。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池设备，其中，所述第一导电氧化物层的厚度在1nm至200nm的范围内。
7.根据权利要求4所述的太阳能电池设备，进一步包括通过在所述窗口层和所述光吸收层穿孔形成的第三通孔，其中所述第三通孔露出所述第一导电氧化物层的上表面。
CN201180041589.4A 2010-10-05 2011-04-27 光伏器件及其制造方法 Expired - Fee Related CN103069578B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100097055A KR101154654B1 (ko) 2010-10-05 2010-10-05 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR10-2010-0097055 2010-10-05
PCT/KR2011/003117 WO2012046934A1 (ko) 2010-10-05 2011-04-27 태양광 발전장치 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103069578A CN103069578A (zh) 2013-04-24
CN103069578B true CN103069578B (zh) 2016-08-10

Family

ID=45927907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180041589.4A Expired - Fee Related CN103069578B (zh) 2010-10-05 2011-04-27 光伏器件及其制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130133740A1 (zh)
EP (1) EP2533298A4 (zh)
JP (1) JP5840213B2 (zh)
KR (1) KR101154654B1 (zh)
CN (1) CN103069578B (zh)
WO (1) WO2012046934A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100451734B1 (ko) * 2001-12-29 2004-10-08 엘지전자 주식회사 이판식 투사광학계
JP5877356B2 (ja) * 2011-07-29 2016-03-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 素子搭載用基板および半導体パワーモジュール
KR101783784B1 (ko) * 2011-11-29 2017-10-11 한국전자통신연구원 태양전지 모듈 및 그의 제조방법
KR101349432B1 (ko) * 2012-04-26 2014-01-10 엘지이노텍 주식회사 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
US20140130858A1 (en) * 2012-11-15 2014-05-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Solar cell

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4667058A (en) * 1985-07-01 1987-05-19 Solarex Corporation Method of fabricating electrically isolated photovoltaic modules arrayed on a substrate and product obtained thereby
CN1918711A (zh) * 2003-12-25 2007-02-21 昭和壳牌石油株式会社 集成薄膜太阳能电池及其制造方法
CN101236997A (zh) * 2007-01-29 2008-08-06 北京行者多媒体科技有限公司 薄膜硅太阳能电池的背接触层

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59108370A (ja) * 1982-12-14 1984-06-22 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 光起電力装置
JP3651932B2 (ja) * 1994-08-24 2005-05-25 キヤノン株式会社 光起電力素子用裏面反射層及びその形成方法並びに光起電力素子及びその製造方法
JPH08125208A (ja) * 1994-10-19 1996-05-17 Sanyo Electric Co Ltd 光電変換装置
JPH1070297A (ja) 1996-08-27 1998-03-10 Mitsui Petrochem Ind Ltd 太陽電池の製造方法
JP4171179B2 (ja) * 2001-01-22 2008-10-22 三洋電機株式会社 光電変換素子
JP2002235177A (ja) * 2001-02-07 2002-08-23 Star Micronics Co Ltd ＳｎＯ膜及びその作製方法
JP3867230B2 (ja) * 2002-09-26 2007-01-10 本田技研工業株式会社 メカニカルスクライブ装置
US20050056312A1 (en) * 2003-03-14 2005-03-17 Young David L. Bifacial structure for tandem solar cells
JP2006013028A (ja) * 2004-06-24 2006-01-12 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 化合物太陽電池及びその製造方法
JP2006295104A (ja) * 2004-07-23 2006-10-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子およびそれを用いた発光装置
JP2006092867A (ja) * 2004-09-22 2006-04-06 Toshiba Corp 有機エレクトロルミネッセンス表示装置
JP4730740B2 (ja) * 2006-01-30 2011-07-20 本田技研工業株式会社 太陽電池およびその製造方法
US8389852B2 (en) * 2006-02-22 2013-03-05 Guardian Industries Corp. Electrode structure for use in electronic device and method of making same
JP2007335625A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池
CN100592536C (zh) * 2006-12-25 2010-02-24 刘津平 光电转换装置及其制造方法
AT10578U1 (de) * 2007-12-18 2009-06-15 Plansee Metall Gmbh Dunnschichtsolarzelle mit molybdan-haltiger ruckelektrodenschicht
JP4904311B2 (ja) * 2008-04-28 2012-03-28 株式会社カネカ 薄膜光電変換装置用透明導電膜付き基板の製造方法
KR20100098008A (ko) * 2009-02-27 2010-09-06 삼성전자주식회사 태양전지
JP5229901B2 (ja) * 2009-03-09 2013-07-03 富士フイルム株式会社 光電変換素子、及び太陽電池
TW201036180A (en) * 2009-03-26 2010-10-01 Ritdisplay Corp Photovoltaic cell structure
KR20110008640A (ko) * 2009-07-20 2011-01-27 삼성전자주식회사 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법
MX2012002156A (es) * 2009-08-24 2012-04-02 First Solar Inc Oxido conductor transparente impurificado.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4667058A (en) * 1985-07-01 1987-05-19 Solarex Corporation Method of fabricating electrically isolated photovoltaic modules arrayed on a substrate and product obtained thereby
CN1918711A (zh) * 2003-12-25 2007-02-21 昭和壳牌石油株式会社 集成薄膜太阳能电池及其制造方法
CN101236997A (zh) * 2007-01-29 2008-08-06 北京行者多媒体科技有限公司 薄膜硅太阳能电池的背接触层

Also Published As

Publication number Publication date
EP2533298A1 (en) 2012-12-12
KR20120035512A (ko) 2012-04-16
EP2533298A4 (en) 2018-02-21
KR101154654B1 (ko) 2012-06-11
CN103069578A (zh) 2013-04-24
WO2012046934A1 (ko) 2012-04-12
US20130133740A1 (en) 2013-05-30
JP2013540358A (ja) 2013-10-31
JP5840213B2 (ja) 2016-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102844879B (zh) 太阳能电池设备及其制造方法
CN103069578B (zh) 光伏器件及其制造方法
EP2538454A1 (en) Device for generating solar power and method for manufacturing same
CN104272470A (zh) 太阳能电池及其制造方法
US9502591B2 (en) Device for generating photovoltaic power and manufacturing method for same
US20160087134A1 (en) Solar cell apparatus and method of fabricating the same
CN104350612B (zh) 太阳能电池及其制造方法
US9837557B2 (en) Solar cell apparatus and method of fabricating the same
JP5918765B2 (ja) 太陽光発電装置
JP2014099613A (ja) 太陽電池及びその製造方法
EP2695201B1 (en) Solar cell
CN104254926B (zh) 光伏装置
KR20130007497A (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101262573B1 (ko) 태양전지 및 그의 제조방법
KR101765922B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101210104B1 (ko) 태양광 발전장치
KR101306527B1 (ko) 태양광 발전장치
KR101189366B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101349571B1 (ko) 태양광 발전장치
KR20130102204A (ko) 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR20100136314A (ko) 태양광 발전장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160810

Termination date: 20180427