DE102011109846A1

DE102011109846A1 - Dünnschicht-Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellug

Info

Publication number: DE102011109846A1
Application number: DE102011109846A
Authority: DE
Inventors: Soohyun KIM; Sehwon Ahn; Hongcheol LEE
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2012-07-19
Also published as: JP2012151438A; JP5266375B2; CN102593193A; US20110259398A1; KR20120082542A

Abstract

Eine Dünnschicht-Solarzelle und ein Verfahren zur Herstellung derselben werden diskutiert. Die Dünnschicht-Solarzelle umfasst mehrere auf einem Substrat positionierte Zellen. Jede der mehreren Zellen umfasst eine auf einer Oberfläche des Substrats positionierte erste Elektrode, mindestens eine auf der ersten Elektrode positionierte photoelektrische Wandlereinheit, eine Rückreflexionsschicht mit einer die mindestens eine photoelektrische Wandlereinheit enthaltenden ersten Reflexionsschicht und einer zweiten Reflexionsschicht, die eine einen Abschnitt der ersten Reflexionsschicht freilegende Öffnung aufweist, sowie eine auf der Rückreflexionsschicht positionierte zweite Elektrode. Die zweite Reflexionsschicht steht mit der ersten Reflexionsschicht in Kontakt. Die zweite Elektrode ist mit der ersten Reflexionsschicht durch die Öffnung elektrisch verbunden.

Description

Die Anmeldung beansprucht die Priorität und den Vorteil aus der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0003850 , eingereicht am koreanischen Patentamt am 14. Januar 2011, deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich auf eine Dünnschicht-Solarzelle und auf ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Beschreibung des Standes der Technik
Solarzellen verwenden eine unbegrenzte Energiequelle, d. h. die Sonne, als Energiequelle, erzeugen kaum umweltverschmutzende Materialien in einem Elektrizitätserzeugungsprozess und haben eine sehr lange Lebensdauer von 20 Jahren oder mehr. Außerdem sind die Solarzellen wegen einer spürbaren Auswirkung auf die auf Sonnenenergie beruhenden Industrien besonders in den Vordergrund gerückt. So haben viele Länder Solarzellen als zukunftsweisende Industrie gefördert.
Der Großteil der Solarzellen ist auf der Basis eines Einkristall-Siliziumwafers oder eines polykristallinen Siliziumwafers hergestellt worden. Zusätzlich sind Dünnschicht-Solarzellen unter Verwendung von Silizium in geringeren Mengen hergestellt worden.
Die Solarzellen weisen das Problem von sehr hohen Elektrizitätserzeugungskosten im Vergleich zu anderen Energiequellen auf. Somit müssen die Elektrizitätserzeugungskosten stark gesenkt werden, um zukünftigen Anforderungen an sauberer Energie zu genügen.
Da aber eine Dickschicht-Solarzelle, die auf der Basis des Einkristall-Siliziumwafers oder des polykristallinen Siliziumwafers hergestellt ist, derzeit ein Rohmaterial mit einer Dicke von mindestens 150 μm verwendet, machen die Kosten des Rohmaterials, d. h. Silizium, den Großteil der Herstellungskosten der Dickschicht-Solarzelle aus. Da ferner die Versorgung mit dem Rohmaterial nicht den rasch steigenden Bedarf deckt, ist es schwierig, die Herstellungskosten der Dickschicht-Solarzelle zu senken.
Da andererseits eine Dicke der Dünnschicht-Solarzelle weniger als 2 μm beträgt, ist eine bei der Dünnschicht-Solarzelle eingesetzte Menge an Rohmaterial viel geringer als eine bei der Dickschicht-Solarzelle verwendete Rohmaterialmenge. Deshalb ist die Dünnschicht-Solarzelle hinsichtlich der Elektrizitätserzeugungskosten, d. h. der Produktionskosten, vorteilhafter als die Dickschicht-Solarzelle. Eine Elektrizitätserzeugungsleistung der Dünnschicht-Solarzelle beträgt für eine gegebene Fläche jedoch nur die Hälfte einer Elektrizitätserzeugungsleistung der Dickschicht-Solarzelle.
Der Wirkungsgrad der Solarzelle wird allgemein durch eine bei einer Lichtintensität von 100 mW/cm² erhaltenen Größe elektrischer Energie in Prozenten ausgedrückt. Der Wirkungsgrad der Dickschicht-Solarzelle beträgt etwa 12% bis 20%, und der Wirkungsgrad der Dünnschicht-Solarzelle liegt bei etwa 8% bis 9%. Mit anderen Worten ist der Wirkungsgrad der Dickschicht-Solarzelle größer als der Wirkungsgrad der Dünnschicht-Solarzelle. Demgemäß werden in zunehmendem Maße Anstrengungen unternommen, den Wirkungsgrad der Dünnschicht-Solarzelle zu verbessern.
Der grundlegendste Aufbau der Dünnschicht-Solarzelle ist ein Single-Junction-Aufbau. Eine Single-Junction-Dünnschicht-Solarzelle hat eine Struktur, bei der eine photoelektrische Wandlereinheit, die eine intrinsische Halbleiter-Schicht zur Lichtabsorption, eine dotierte p-Schicht und eine dotierte n-Schicht aufweist, auf einem Substrat ausgebildet ist. Die dotierte p-Schicht und die dotierte n-Schicht sind jeweils auf und unter der intrinsischen Halbleiterschicht ausgebildet, wodurch ein inneres elektrisches Feld zum Trennen von durch Sonnenlicht erzeugten Ladungsträgern gebildet wird.
Die Verbesserung des Wirkungsgrads der Dünnschicht-Solarzelle erfordert eine Erhöhung der Dichte des in der Dünnschicht-Solarzelle fließenden Stroms. Somit muss die Dünnschicht-Solarzelle derart konfiguriert sein, dass durch die intrinsische Halbleiterschicht hindurchgehendes Sonnenlicht zu der intrinsischen Halbleiterschicht zurückreflektiert wird und dann in der intrinsischen Halbleiterschicht absorbiert wird. Infolgedessen weist die Dünnschicht-Solarzelle eine Rückreflexionsschicht zum Verbessern einer Lichtabsorption der intrinsischen Halbleiterschicht auf, wodurch die Stromdichte erhöht wird.
ABRISS DER ERFINDUNG
Nach einem Aspekt ist eine Dünnschicht-Solarzelle mit mehreren auf einem Substrat positionierten Zellen vorgesehen, wobei jede der mehreren Zellen aufweist: eine auf einer Oberfläche des Substrats positionierte erste Elektrode, mindestens eine auf der ersten Elektrode positionierte photoelektrische Wandlereinheit, eine Rückreflexionsschicht, welche eine erste Reflexionsschicht, die mit der mindestens einen photoelektrischen Wandlereinheit in Kontakt steht, und eine zweite Reflexionsschicht mit einer Öffnung, die einen Abschnitt der ersten Reflexionsschicht freilegt, aufweist, wobei die zweite Reflexionsschicht mit der ersten Reflexionsschicht in Kontakt steht, und eine auf der Rückreflexionsschicht positionierte zweite Elektrode, wobei die zweite Elektrode durch die Öffnung mit der ersten Reflexionsschicht elektrisch verbunden ist.
Die erste Reflexionsschicht kann mit Aluminium dotiertes Zinkoxid (AZO) mit Leitfähigkeit oder mit Bor dotiertes Zinkoxid (BZO) mit Leitfähigkeit enthalten. Die zweite Elektrode kann Aluminium enthalten, das mit der ersten Reflexionsschicht über die Öffnung in Kontakt steht.
Die erste Reflexionsschicht kann eine Dicke gleich oder kleiner etwa 100 nm haben.
Die zweite Reflexionsschicht kann aus einem Material gebildet sein, das durch Mischen eines Mediums mit einem weißen Pigment, das Licht eines langen Wellenlängenbands gleich oder länger als etwa 600 nm reflektiert, erhalten wird. Das weiße Pigment kann ein Oxid, wie z. B. Titandioxid (TiO₂) und Bariumsulfat (BaSO₄), und/oder ein Nitrid und/oder ein Carbid enthalten. Die zweite Reflexionsschicht kann entweder eine das weiße Pigment enthaltende weiße Farbe oder eine weiße Folie oder eine Ethylvinylacetat(EVA)-Folie enthalten.
Die Öffnung kann eine Kreisform, eine quadratische Form oder eine rechteckige Form haben. Mindestens eine Öffnung kann auf einer zweiten Elektrode positioniert sein.
Eine Weite der Öffnung kann kleiner sein als eine Weite der zweiten Elektrode. Eine Länge der Öffnung kann kleiner sein als eine Länge der zweiten Elektrode.
Nach einem anderen Aspekt ist ein Verfahren zu Herstellung einer Dünnschicht-Solarzelle vorgesehen, umfassend das Ausbilden einer ersten Elektrode auf einem Substrat, das Ausbilden mindestens einer photoelektrischen Wandlereinheit auf der ersten Elektrode, das Ausbilden einer ersten Reflexionsschicht mit Leitfähigkeit auf der mindestens einen photoelektrischen Wandlereinheit, und das Ausbilden einer zweiten Reflexionsschicht mit einer Öffnung, welche einen Abschnitt der ersten Reflexionsschicht freilegt, auf der ersten Reflexionsschicht, um dadurch eine Rückreflexionsschicht zu bilden, und das Ausbilden einer zweiten Elektrode, die mit der ersten Reflexionsschicht durch die Öffnung verbunden ist, auf der zweiten Reflexionsschicht.
Da gemäß den oben beschriebenen Eigenschaften ein ausgezeichneter Streueffekt durch das in der zweiten Reflexionsschicht enthaltene weiße Pigment erzielt werden kann, ist es möglich, ein wirksames Einfangen von Licht zu erreichen, und eine Dicke der photoelektrischen Wandlereinheit kann verringert werden.
Da außerdem die zweite Elektrode über die Öffnung der zweiten Reflexionsschicht mit der ersten Reflexionsschicht elektrisch verbunden ist, kann die Leitfähigkeit der zweiten Elektrode, die nur unter Verwendung von Aluminium, das oft billiger als Silber ist, gebildet wird, ähnlich der Leitfähigkeit einer zweiten Elektrode, die mit Silber und Aluminium gebildet wird, sein.
Demgemäß braucht die Dicke der ersten Reflexionsschicht nicht vergrößert zu werden, um die Leitfähigkeit ähnlich der mittels Silber und Aluminium gebildeten zweiten Elektrode zu erzielen. Infolgedessen können die zur Abscheidung der ersten Reflexionsschicht erforderliche Zeit und die Kosten reduziert werden. Ferner kann ein Verlust, der entsteht, wenn Licht des langen Wellenlängenbands durch die erste Reflexionsschicht übertragen und in der ersten Reflexionsschicht absorbiert wird, minimiert werden.
Außerdem ist es möglich, einen Refiexionsverlust zu verhindern oder zu verringern, der sich aus einer Oberflächenplasmon-Absorptionserscheinung ergibt, welche an der Schnittstelle zwischen der ersten Reflexionsschicht und der zweiten Reflexionsschicht auftritt, wenn Silber benutzt wird, um die zweite Reflexionsschicht auszubilden. Deshalb kann die Ausführungsform der Erfindung eine Reflexion erreichen, die ähnlich einer Reflexion ist, die erreicht wird, wenn Silber zur Ausbildung der zweiten Reflexionsschicht verwendet wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen, die aufgenommen sind, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu bieten, und die in diese Patentbeschreibung einbezogen sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundzüge der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Teil-Schnittansicht einer Dünnschicht-Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 und 3 graphische Darstellungen eines Reflexionsvermögens und einer Trübung in Abhängigkeit von dem Typ einer Rückreflexionsschicht nach dem Stand der Technik;
4 eine graphische Darstellung eines Absorptionsvermögens einer aus mit Aluminium dotiertem Zinkoxid (AZO) gebildeten ersten Reflexionsschicht gegenüber der Wellenlänge;
5 bis 8 beziehen sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
9 eine Draufsicht auf 8 zur Darstellung einer Öffnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt sind, näher beschrieben. Die Erfindung kann aber auch in vielen unterschiedlichen Formen ausgeführt werden und ist nicht als auf die hier dargestellten Ausführungsformen beschränkt aufzufassen.
In den Zeichnungen sind die Dicke von Schichten, Filmen, Platten, Bereichen etc. der Klarheit halber stark vergrößert. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen gleiche Elemente in der gesamten Patentbeschreibung. Es wird davon ausgegangen, dass bei Bezugnahme auf ein Element wie z. B. eine Schicht, einen Film, einen Bereich oder ein Substrat als ”auf” einem anderen Element befindlich, dieses direkt auf dem anderen Element sein kann oder dazwischenliegende Elemente auch vorhanden sein können. Wenn hingegen ein Element als ”direkt auf” einem anderen Element befindlich bezeichnet wird, sind keine dazwischenliegende Elemente vorhanden. Ferner wird davon ausgegangen, dass bei Bezugnahme auf ein Element wie z. B. eine Schicht, einen Film, einen Bereich oder ein Substrat als ”ganz” auf einem anderen Element befindlich bezeichnet wird, dieses sich auf der gesamten Oberfläche des anderen Elements befindet und nicht auf einem Teil eines Randes des anderen Elements sein kann.
Es wird nun im Detail auf Ausführungsformen der Erfindung, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, Bezug genommen.
1 ist eine Teil-Schnittansicht einer Dünnschicht-Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 und 3 sind graphische Darstellungen eines Reflexionsvermögens und einer Trübung in Abhängigkeit von dem Typ einer Rückreflexionsschicht nach dem Stand der Technik. 4 ist eine graphische Darstellung eines Absorptionsvermögens einer aus mit Aluminium dotiertem Zinkoxid (AZO) gebildeten ersten Reflexionsschicht gegenüber der Wellenlänge. 5 bis 8 beziehen sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 9 ist eine Draufsicht auf 8 zur Darstellung einer Öffnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Eine Dünnschicht-Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist eine Superstrat-Struktur auf, auf die Licht über ein Substrat 110 auftrifft, wie aus den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen ist.
Im einzelnen umfasst die Dünnschicht-Solarzelle mit der Superstrat-Struktur ein Substrat 110, das aus einem lichtdurchlässigen Material gebildet sein kann wie z. B. Glas oder transparentem Kunststoff etc., eine auf dem Substrat 110 positionierte TCO-Elektrode 120 aus transparentem, leitfähigem Oxid (TCO = transparent conductive oxide), eine auf der TCO-Elektrode 120 positionierte photoelektrische Wandlereinheit 130, eine auf der photoelektrischen Wandlereinheit 130 positionierte Rückreflexionsschicht 140, und eine auf der Rückreflexionsschicht 140 positionierte rückwärtige Elektrode 150. In der Ausführungsform der Erfindung kann die TCO-Elektrode 120 als erste Elektrode und die rückwärtige Elektrode 150 als zweite Elektrode bezeichnet werden.
Die TCO-Elektrode 120 ist auf dem Substrat 110 ausgebildet und ist mit der photoelektrischen Wandlereinheit 130 elektrisch verbunden. Somit sammelt die TCO-Elektrode 120 von Licht erzeugte Ladungsträger (beispielsweise Löcher) und gibt die Ladungsträger aus. Außerdem kann die TCO-Elektrode 120 als Anti-Reflexionsschicht dienen.
Eine obere Oberfläche der TCO-Elektrode 120 kann so strukturiert sein, dass sie eine strukturierte Oberfläche mit mehreren unebenen bzw. ungleichmäßigen Abschnitten, von denen jeder eine ungleichmäßige Pyramidenform haben kann, bildet. Wenn die obere Oberfläche der TCO-Elektrode 120 die strukturierte Oberfläche ist, wird eine Lichtreflexion der TCO-Elektrode 120 gemindert. Folglich nimmt ein Lichtabsorptionsvermögen der TCO-Elektrode 120 zu, und ein Wirkungsgrad der Dünnschicht-Solarzelle wird verbessert. Höhen der ungleichmäßigen Abschnitte der TCO-Elektrode 120 können in einem Bereich von etwa 1 μm bis 10 μm liegen.
Die TCO-Elektrode 120 erfordert eine hohe Lichtdurchlässigkeit und eine hohe elektrische Leitfähigkeit, damit sie den Großteil des auf das Substrat 110 auftreffenden Lichts überträgt und elektrischen Strom leicht durchlässt. Hierzu kann die TCO-Elektrode 120 aus mindestens einem aus der aus Indium-Zinnoxid (ITO), einem auf Zinn basierenden Oxid (z. B. SnO₂), AGO, ZnO-Ga₂O₃ (oder ZnO-Al₂O₃), Fluor-Zinnoxid (FTO) bestehenden Gruppe ausgewählten Material und einer Kombination hiervon gebildet sein. Ein spezifischer Widerstand der TCO-Elektrode 120 kann ca. 10^–2 Ω·cm bis 10^–15 Ω·cm betragen.
Die photoelektrische Wandlereinheit 130 kann auf eine Single-Junction-Dünnschicht-Solarzelle, eine Double-Junction-Dünnschicht-Solarzelle oder eine Triple-Junction-Dünnschicht-Solarzelle angewendet werden.
Bei der Single-Junction-Dünnschicht-Solarzelle kann die photoelektrische Wandlereinheit 130 aus hydriertem amorphem Silizium (a-Si:H) gebildet sein. Die photoelektrische Wandlereinheit 130 kann eine optische Bandlücke von etwa 1,7 eV aufweisen und einen Großteil von Licht eines kurzen Wellenlängenbandes wie z. B. ultraviolett-nahes Licht, violettes Licht und/oder blaues Licht absorbieren.
Die photoelektrische Wandlereinheit 130 umfasst eine Halbleiterschicht (beispielsweise eine dotierte p-Schicht) eines ersten leitfähigen Typs, eine intrinsische Halbleiterschicht und eine Halbleiterschicht (beispielsweise eine dotierte n-Schicht) eines zweiten leitfähigen Typs gegenüber dem ersten leitfähigen Typ, die der Reihe nach auf die TCO-Elektrode 120 geschichtet sind.
Die dotierte p-Schicht kann durch Mischen eines Verunreinigungen enthaltenden Gases eines Elements der Gruppe III wie z. B. Bor (B), Gallium (Ga) und Indium (In) mit einem Silizium (Si) enthaltenden Prozessgas gebildet werden. In der Ausführungsform der Erfindung kann die dotierte p-Schicht aus hydriertem amorphem Silizium (a-Si:H) oder mittels anderer Materialien ausgebildet werden.
Die intrinsische Halbleiterschicht verhindert oder verringert eine Rekombination von Ladungsträgern und absorbiert Licht. Die Ladungsträger (d. h. Elektronen und Löcher) werden zum Großteil in der intrinsischen Halbleiterschicht erzeugt. Die intrinsische Halbleiterschicht kann eine Dicke von etwa 200 nm bis 300 nm haben. Die intrinsische Halbleiterschicht kann aus hydriertem amorphem Silizium (a-Si:H) oder mittels anderer Materialien gebildet sein. Beispielsweise kann die intrinsische Halbleiterschicht aus mikrokristallinem Silizium (μc-Si) oder hydriertem mikrokristallinem Silizium (μc-Si:H) gebildet sein.
Die dotierte n-Schicht kann durch Mischen eines Verunreinigungen enthaltenden Gases eines Elements der Gruppe V wie z. B. Phosphor (P), Arsen (As) und Antimon (Sb) mit einem Silizium (Si) enthaltenden Rohgas gebildet werden.
Die photoelektrische Wandlereinheit 130 kann unter Anwendung eines chemischen Dampfabscheidungsverfahrens (CVD-Verfahrens), wie z. B. eines plasmaverstärkten Dampfabscheidungsverfahrens (PECVD-Verfahrens), ausgebildet werden.
Die dotierte p-Schicht und die dotierte n-Schicht der photoelektrischen Wandlereinheit 130 bilden einen p-n-Übergang mit der dazwischen eingefügten intrinsischen Halbleiterschicht. Folglich werden in der intrinsischen Halbleiterschicht erzeugte Elektronen und Löcher durch eine sich aus einem photovoltaischen Effekt ergebende Kontaktpotentialdifferenz voneinander getrennt und bewegen sich in verschiedene Richtungen. Beispielsweise bewegen sich die Löcher zu der TCO-Elektrode 120 durch die dotierte p-Schicht, und die Elektronen bewegen sich zu der rückwärtigen Elektrode 150 durch die dotierte n-Schicht.
In einer Ausführungsform der Erfindung mit der Double-Junction-Dünnschicht-Solarzelle sind zwei photoelektrische Wandlereinheiten zwischen der TCO-Elektrode 120 und der Rückreflexionsschicht 140 ausgebildet.
Dabei kann eine der beiden photoelektrischen Wandlereinheiten, die näher an der TCO-Elektrode 120 als an der Rückreflexionsschicht 140 positioniert ist, aus hydriertem amorphem Silizium (a-Si:H) oder mittels anderer Materialien gebildet sein. Ferner kann die andere, näher an der Rückreflexionsschicht 140 als an der TCO-Elektrode 120 positionierte photoelektrische Wandlereinheit aus hydriertem mikrokristallinem Silizium (μc-Si:H) oder mittels anderer Materialien gebildet sein.
Die aus μc-Si:H gebildete photoelektrische Wandlereinheit kann eine optische Bandlücke von etwa 1,1 eV haben und kann zum Großteil Licht eines langen Wellenlängenbandes von rotem Licht bis zu infrarot-nahem Licht absorbieren.
Die aus μc-Si:H gebildete photoelektrische Wandlereinheit kann eine dotierte p-Schicht, eine intrinsische Halbleiterschicht und eine dotierte n-Schicht ebenso wie die aus a-Si:H gebildete photoelektrische Wandlereinheit aufweisen.
Die Rückreflexionsschicht 140 reflektiert die photoelektrische Wandlereinheit 130 passierendes Licht zurück zu der photoelektrischen Wandlereinheit 130, wodurch ein Wirkungsgrad im Betrieb der photoelektrischen Wandlereinheit 130 verbessert wird. Die Rückreflexionsschicht 140 umfasst eine erste Reflexionsschicht 141 und eine zweite Reflexionsschicht 143.
Eine Rückreflexionsschicht nach dem Stand der Technik verwendete eine Doppelschichtstruktur (nachstehend als erste vorbekannte Struktur bezeichnet) mit einer aus mit Aluminium dotiertem Zinkoxid (AZO) gebildeten ersten Reflexionsschicht und einer aus Silber (Ag) gebildeten zweiten Reflexionsschicht. Alternativ verwendete die vorbekannte Rückreflexionsschicht eine Doppelschichtstruktur (nachstehend als zweite vorbekannte Struktur bezeichnet) mit einer aus AZO gebildeten ersten Reflexionsschicht und einer aus weißer Farbe gebildeten zweiten Reflexionsschicht.
Da bei der ersten vorbekannten Struktur die erste Reflexionsschicht dünn hergestellt werden kann, z. B. in einer Dicke von etwa 50 nm bis 200 nm, sind die Investitionskosten in Betriebsmittel gering und der Herstellungsprozess ist einfach. Da außerdem die erste vorbekannte Struktur eine Verbund-Elektrodenstruktur aus Silber und Aluminium aufweist, hat die die erste vorbekannte Struktur aufweisende Rückreflexionsschicht eine ausgezeichnete Leitfähigkeit.
Bei der ersten vorbekannten Struktur entsteht jedoch wegen einer an einer Schnittstelle zwischen der ersten Reflexionsschicht und der zweiten Reflexionsschicht auftretenden Oberflächen-Plasmon-Absorptionserscheinung ein Reflexionsverlust. Außerdem ist eine Lichteinfangwirkung wegen eines schwachen Streueffekts reflektierten Lichts relativ gering.
Anders ausgedrückt ist, wie in 2 gezeigt ist, ein Reflexionsvermögen (durch eine gestrichelte Linie angegeben) der Rückreflexionsschicht der ersten vorbekannten Struktur mit der aus AZO gebildeten ersten Reflexionsschicht und der aus Ag gebildeten zweiten Reflexionsschicht geringer als ein Reflexionsvermögen (durch eine durchgezogene Linie angegeben) einer Rückreflexionsschicht mit nur einer aus Ag gebildeten Reflexionsschicht, da ein Reflexionsverlust an der Schnittstelle zwischen der ersten Reflexionsschicht und der zweiten Reflexionsschicht der ersten vorbekannten Struktur nach obiger Beschreibung entsteht.
In 2 stellt die strichpunktierte Linie Trübungswerte dar, die den Streueffekt in der Rückreflexionsschicht der ersten vorbekannten Struktur angeben.
Da es bei der zweiten vorbekannten Struktur zu keinem Reflexionsverlust an der Schnittstelle zwischen der ersten Reflexionsschicht und der zweiten Reflexionsschicht kommt, kann bei der Rückreflexionsschicht ein ähnliches Niveau an Reflexionsvermögen erreicht werden wie bei einer Rückreflexionsschicht, die nur aus Silber, das ein Material mit hohem Reflexionsvermögen ist, gebildet ist. Da ferner die Rückreflexionsschicht der zweiten vorbekannten Struktur kein Silber verwendet, können die Materialkosten gesenkt werden. Die Rückreflexionsschicht der zweiten vorbekannten Struktur kann die wirksame Lichteinfangeigenschaft dank der hohen Streukapazität von weißer Farbe erzielen.
Da aber die zweite Reflexionsschicht der zweiten vorbekannten Struktur kein leitfähiges Material wie Silber und Aluminium einsetzt, muss die erste Reflexionsschicht dick hergestellt werden, beispielsweise mit einer Dicke von 1 μm bis 2 μm, um einen Widerstand der ersten Reflexionsschicht zu verringern. Somit erhöhen sich die Investitionskosten in Betriebsmittel, da ein Niederdruck-CVD-Verfahren (LPCVD-Verfahren) erforderlich ist, um die erste Reflexionsschicht für längere Zeit abzuscheiden. Ferner kommt es bei Licht eines langen Wellenlängenbandes zu einem Absorptionsverlust in der dicken ersten Reflexionsschicht.
Anders ausgedrückt ist, wie in 3 gezeigt ist, ein Reflexionsvermögen (durch die gestrichelte Linie angegeben) der Rückreflexionsschicht der zweiten vorbekannten Struktur mit der aus AZO gebildeten ersten Reflexionsschicht und der aus der weißen Farbe gebildeten zweiten Reflexionsschicht geringer als ein Reflexionsvermögen (durch eine durchgezogene Linie angegeben) einer Rückreflexionsschicht mit einer nur aus Silber gebildeten Reflexionsschicht, da der Absorptionsverlust bei Licht eines langen Wellenlängenbandes in der ersten Reflexionsschicht der zweiten vorbekannten Struktur nach obiger Beschreibung entsteht.
In 3 stellt die strichpunktierte Linie Trübungswerte dar, die den Streueffekt in der Rückreflexionsschicht der zweiten vorbekannten Struktur angeben. In diesem Fall ist, wie in 2 und 3 gezeigt ist, ist der Streueffekt der Rückreflexionsschicht mit der aus weißer Farbe gebildeten zweiten Reflexionsschicht erheblich besser als der Streueffekt der Rückreflexionsschicht, welche die nur aus Ag gebildete Reflexionsschicht aufweist.
4 ist eine graphische Darstellung einer Lichtabsorptionseigenschaft der aus AZO gebildeten ersten Reflexionsschicht. Wenn die erste Reflexionsschicht dünn hergestellt wird, mit einer Dicke gleich oder kleiner als 200 nm, wird ein Absorptionsvermögen der ersten Reflexionsschicht auf einem niedrigen Niveau gehalten, wie mit durchgezogenen Linien
und
von 4 angegeben ist. Wenn andererseits die Dicke der ersten Reflexionsschicht auf einen Wert gleich oder größer als etwa 1 μm zunimmt, steigt das Absorptionsvermögen der ersten Reflexionsschicht n dem langen Wellenlängenband um etwa 10% an, wie mit durchgezogenen Linien
und
angedeutet ist.
In 4 geben die durchgezogenen Linien
und
jeweils Absorptionsvermögen der ersten Reflexionsschicht an, wenn die Dicke der aus AZO gebildeten ersten Reflexionsschicht 50 nm, 100 nm, 200 nm, 500 nm, 1000 nm und 1500 nm beträgt.
Dementsprechend kann es von Vorteil, jedoch nicht notwendig, sein, dass die aus AZO gebildete erste Reflexionsschicht eine Dicke hat, die so dünn wie möglich ist, um die aus weißer Farbe gebildete zweite Reflexionsschicht effizient zu nutzen.
Genauer gesagt wird in der Ausführungsform der Erfindung die Entstehung eines Reflexionsverlusts an der Schnittstelle zwischen der ersten Reflexionsschicht und der zweiten Reflexionsschicht verhindert oder gemindert, und es wird die den Streueffekt verstärkende Rückreflexionsschicht bereitgestellt. Da ferner die aus AZO gebildet erste Reflexionsschicht dünn hergestellt wird, wird eine in der ersten Reflexionsschicht absorbierte Lichtmenge reduziert.
In der Ausführungsform der Erfindung umfasst die Rückreflexionsschicht 140 die aus AZO oder aus mit Bor dotiertem Zinkoxik (BZO) gebildete erste Reflexionsschicht 141 und die eine weiße Farbe enthaltende zweite Reflexionsschicht 143.
Die zweite Reflexionsschicht 143 wird aus einem Material gebildet, das durch Mischen eines Mediums mit einem weißen Pigment, das Licht einer vorbestimmten Wellenlänge, z. B. einem langen Wellenlängenband gleich oder länger als etwa 600 nm reflektiert, erhalten wird. Das weiße Pigment kann ein Oxid, wie z. B. Titandioxid (TiO₂) und Bariumsulfat (BaSO₄), und/oder ein Nitrid und/oder ein Carbid enthalten. Die zweite Reflexionsschicht 143 kann entweder eine das weiße Pigment enthaltende weiße Farbe oder eine weiße Folie oder eine Ethylvinylacetat(EVA)-Folie enthalten. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann eine Kombination aus einem oder mehreren hiervon aufgenommen werden.
Die Basisstruktur der die aus AZO oder BZO gebildete erste Reflexionsschicht 141 und die aus der weißen Farbe gebildete zweite Reflexionsschicht 143 enthaltenden Rückreflexionsschicht 140 ist unterschiedlich zu der oben beschriebenen zweiten vorbekannten Struktur. D. h., in der Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Reflexionsschicht 143 eine Öffnung 143a anstelle einer Zunahme der Dicke der ersten Reflexionsschicht 141 auf, und die rückwärtige Elektrode 150 steht durch die Öffnung 143a mit der ersten Reflexionsschicht 141 in Kontakt, wodurch die Leitfähigkeit bereitgestellt wird.
Die Öffnung 143a kann verschiedene Formen wie z. B. eine Kreisform, eine ovale, eine dreieckige, eine quadratische Form oder eine rechteckige Form haben. 8 zeigt die Öffnung 143a mit der rechteckigen Form. Andere Ausgestaltungen oder Formen sind möglich.
Wie in 9 gezeigt ist, kann mindestens eine Öffnung 143a in einer rückwärtigen Elektrode 150 ausgebildet sein. Eine Weite W1 der Öffnung 143a ist kleiner als eine Weite W2 der rückwärtigen Elektrode 150, und eine Länge L1 der Öffnung 143a ist kleiner als eine Länge L2 der rückwärtigen Elektrode 150.
Die rückwärtige Elektrode 150 wird unter Verwendung von Aluminium gebildet und steht mit der ersten Reflexionsschicht 141 durch die Öffnung 143a in Kontakt.
Da nach obiger Beschreibung bei der Dünnschicht-Solarzelle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die rückwärtige Elektrode 150 die erste Reflexionsschicht 141 über die Öffnung 143a kontaktiert, braucht kein Silber zur Bereitstellung von Leitfähigkeit für die Ausbildung der Rückreflexionsschicht 140 verwendet zu werden. Außerdem kann die aus AZO oder BZO gebildete erste Reflexionsschicht 141 dünn hergestellt werde. Selbst wenn die erste Reflexionsschicht 141 mit einer Dicke gleich oder kleiner als etwa 100 nm hergestellt wird, kann ausreichende Leitfähigkeit bereitgestellt werden.
Bei der Dünnschicht-Solarzelle mit der oben beschriebenen Konfiguration kann der ausgezeichnete Streueffekt wegen dem in der zweiten Reflexionsschicht 143 enthaltenen weißen Pigment erhalten werden. Deshalb ist es möglich, das Einfangen von Licht wirksam zu bewerkstelligen, und eine Dicke der photoelektrischen Wandlereinheit 130 kann verringert werden.
Da ferner die rückwärtige Elektrode 150 mit der ersten Reflexionsschicht 141 über die Öffnung 143a der zweiten Reflexionsschicht 143 elektrisch verbunden ist, kann die Leitfähigkeit der nur unter Verwendung von Aluminium, das oft billiger ist als Silber, gebildeten rückwärtigen Elektrode 150 ähnlich der Leitfähigkeit der sowohl mit Silber als auch mit Aluminium gebildeten rückwärtigen Elektrode 150 sein.
Demgemäß muss die Dicke der ersten Reflexionsschicht 141 nicht zunehmen, damit die Leitfähigkeit ähnlich der sowohl mit Silber als auch mit Aluminium gebildeten rückwärtigen Elektrode erzielt wird. Infolgedessen können zur Abscheidung der ersten Reflexionsschicht 141 erforderliche Zeit und Kosten eingespart werden. Ferner kann ein Verlust, der auftritt, wenn Licht des langen Wellenlängenbandes in die erste Reflexionsschicht 141 übertragen und in der ersten Reflexionsschicht 141 absorbiert wird, minimiert werden.
Es ist möglich, den Reflexionsverlust, der sich aus der Oberflächen-Plasmon-Absorptionserscheinung ergibt, die an der Schnittstelle zwischen der ersten Reflexionsschicht und der zweiten Reflexionsschicht auftritt, wenn Silber zur Bildung der zweiten Reflexionsschicht verwendet wird, zu verhindern oder zu mindern. Deshalb verwendet die Ausführungsform der Erfindung ein weißes Pigment, um ein Reflexionsvermögen zu erzielen, welches ähnlich einem Reflexionsvermögen ist, das bei Verwendung von Silber zur Ausbildung der zweiten Reflexionsschicht 143 erhalten wird.
Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung der Dünnschicht-Solarzelle mit der oben beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Zunächst wird, wie 5 zeigt, eine transparente leitfähige Schicht bzw. TCO-Schicht auf der gesamten Oberfläche eines Substrats 110 abgeschieden. Die TCO-Schicht kann aus einem Metalloxid gebildet sein, beispielsweise aus mindestens einem unter Zinndioxid (SnO₂), Zinkoxid (ZnO) und Indium-Zinnoxid (ITO) ausgewählten. Alternativ kann die TCO-Schicht aus einem durch Mischen einer oder mehrerer Verunreinigungen mit einem Metalloxid erhaltenen Gemisch gebildet werden.
Anschließend wird die TCO-Schicht strukturiert, um mehrere TCO-Elektroden 120 in einem Elektrizitätserzeugungsbereich des Substrats 110 zu bilden.
Der Strukturierungsprozess für die TCO-Schicht kann durch ein erstes Scribing-Verfahren durchgeführt werden. Das erste Scribing-Verfahren ist ein Verfahren zum Bestrahlen mit einem Laserstrahl von einem unteren Teil des Substrats 110 aus zum Substrat 110 hin, um die TCO-Schicht eines vorbestimmten Bereichs zu verdampfen. So wird das erste Scribing-Verfahren ausgeführt, um die mehreren TCO-Elektroden 120 auszubilden, die mit einem gleichmäßigen Abstand zueinander in dem Elektrizitätserzeugungsbereich beabstandet sind.
Nachdem das erste Scribing-Verfahren durchgeführt wurde, wird eine Silizium-Dünnfilmschicht auf das Substrat 110 abgeschieden. Die Silizium-Dünnfilmschicht wird in einen Zwischenraum zwischen den TCO-Elektroden 120 eingebracht.
Die Silizium-Dünnfilmschicht kann unter Verwendung eines auf amorphem Silizium basierenden Dünnfilms oder einer Tandem-Silizium-Dünnfilmschicht, die durch Aufeinanderschichten eines auf amorphem Silizium basierenden Dünnfilms und eines auf mikrokristallinem Silizium basierenden Dünnfilms erhalten wird, ausgebildet werden.
Wenn die Silizium-Dünnfilmschicht mittels der Tandem-Silizium-Dünnfilmschicht gebildet wird, kann außerdem eine mittlere TCO-Schicht zwischen dem auf amorphem Silizium basierenden Dünnfilm und dem auf mikrokristallinem Silizium basierenden Dünnfilm ausgebildet werden. Wie oben erläutert wurde, schränkt die Ausführungsform der Erfindung den Aufbau der Silizium-Dünnfilmschicht nicht ein, sondern die Silizium-Dünnfilmschicht kann auf der Basis verschiedener Strukturen gebildet werden.
Anschließend wird, wie 6 zeigt, die Silizium-Dünnfilmschicht strukturiert, um mehrere photoelektrische Wandlereinheiten 130 in dem Elektrizitätserzeugungsbereich auszubilden. Der Strukturierungsvorgang für die Silizium-Dünnfilmschicht kann durch ein zweites Scribing-Verfahren erfolgen.
Eine Ausgangsleistung eines in dem zweiten Scribing-Verfahren benutzten Lasers ist niedriger als eine Ausgangsleistung eines in dem ersten Scribing-Verfahren benutzten Lasers.
Demgemäß werden, wenn das zweite Scribing-Verfahren zum Bestrahlen mit einem Laserstrahl von einem unteren Teil des Substrats 110 aus zum Substrat 110 hin ausgeführt wird, die TCO-Elektroden 120 des Elektrizitätserzeugungsbereichs nicht verdampft, sondern die Silizium-Dünnfilmschicht auf den TCO-Elektroden 120 wird verdampft und entfernt. Folglich werden die mehreren photoelektrischen Wandlereinheiten 130, die in gleichmäßigem Abstand zueinander beabstandet sind, in dem Elektrizitätserzeugungsbereich ausgebildet. Außerdem werden Abschnitte der TCO-Elektroden 120 dadurch freigelegt.
Nachdem der zweite Scribing-Vorgang durchgeführt wurde, wird eine transparente leitfähige Schicht auf dem Substrat 110 ausgebildet. Die transparente leitfähige Schicht wird in einen Zwischenraum zwischen den photoelektrischen Wandlereinheiten 130 eingebracht. Die transparente leitfähige Schicht kann aus AZO oder BZO gebildet sein und kann eine Dicke von etwa 100 nm oder weniger haben. Außerdem wird die transparente leitfähige Schicht dadurch mit den TCO-Elektroden 120 elektrisch verbunden. In einer Ausführungsform der Erfindung kann die transparente leitfähige Schicht mit den freigelegten Abschnitten der TCO-Elektroden 120 in Kontakt gebracht werden, obwohl dies nicht erforderlich ist.
Anschließend werden, wie in 7 gezeigt ist, die transparente leitfähige Schicht und die photoelektrischen Wandlereinheiten 130 strukturiert, um mehrere erste Reflexionsschichten 141 in dem Elektrizitätserzeugungsbereich zu bilden. Der Strukturierungsvorgang kann durch einen dritten Scribing-Prozess erfolgen.
Demgemäß werden, wenn das dritte Scribing-Verfahren zum Bestrahlen mit einem Laserstrahl von einem unteren Teil des Substrats 110 aus zum Substrat 110 hin ausgeführt wird, die TCO-Elektroden 120 des Elektrizitätserzeugungsbereichs nicht verdampft, sondern die transparente leitfähige Schicht und die photoelektrischen Wandlereinheiten 130 werden verdampft und entfernt. Somit werden die mehreren ersten Reflexionsschichten 141, die in gleichmäßigem Abstand zueinander beabstandet sind, in dem Elektrizitätserzeugungsbereich ausgebildet. Zusätzlich werden andere Abschnitte der TCO-Elektroden 120 dadurch freigelegt. In Ausführungsformen der Erfindung sind die von dem zweiten Scribing-Verfahren freigelegten Abschnitte der TCO-Elektroden 120 und die von dem dritten Scribing-Verfahren freigelegten anderen Abschnitte der TCO-Elektroden 120 unterschiedlich.
Wie 8 zeigt, werden nach Abschluss des dritten Scribing-Verfahrens mehrere zweite Reflexionsschichten 143 jeweils mit einer Öffnung 143a ausgebildet. Die zweiten Reflexionsschichten 143 werden in von dem dritten Scribing-Verfahren freigelegte Abschnitte eingebracht. Somit sind die zweiten Reflexionsschichten 143 in einem Zwischenraum zwischen benachbarten Zellen positioniert. Außerdem werden dadurch die zweiten Reflexionsschichten 143 mit den TCO-Elektroden 120 elektrisch verbunden. In einer Ausführungsform der Erfindung können die zweiten Reflexionsschichten 143 mit den freigelegten Abschnitten der TCO-Elektroden 120 in Kontakt gebracht werden, obwohl dies nicht erforderlich ist.
Die zweite Reflexionsschicht 143 ist aus einem Material gebildet, das durch Mischen eines Mediums mit einem weißen Pigment erhalten wird, welches Licht einer vorbestimmten Wellenlänge, z. B. eines langen Wellenlängenbandes von 600 nm oder mehr reflektiert. Das weiße Pigment kann ein Oxid, wie z. B. Titandioxid (TiO₂) und Bariumsulfat (BaSO₄), und/oder ein Nitrid und/oder ein Carbid enthalten. Die zweite Reflexionsschicht 143 kann entweder eine das weiße Pigment enthaltende weiße Farbe oder eine weiße Folie oder eine Ethylvinylacetat(EVA)-Folie enthalten.
Die Öffnung 143a kann verschiedene Formen, beispielsweise eine Kreisform, eine quadratische und eine rechteckige Form haben. Wie in 9 gezeigt ist, kann mindestens eine Öffnung 143a in einer rückwärtigen Elektrode 150 ausgebildet sein.
Eine Weite W1 der Öffnung 143a ist kleiner als eine Weite W2 der rückwärtigen Elektrode 150, und eine Länge L1 der Öffnung 143a ist kürzer als eine Länge L2 der rückwärtigen Elektrode 150.
Es ist von Vorteil, aber nicht erforderlich, dass die Weite W1 und die Länge L1 der Öffnung 143a groß genug sind, um die zweite Reflexionsschicht 143 mit der Öffnung 143a unter Anwendung eines Siebdruckverfahrens auszubilden. Wenn die zweite Reflexionsschicht 143 mittels des Siebdruckverfahrens ausgebildet wird, kann ein separater Prozess zur Ausbildung der Öffnung 143a entfallen. Daher können die Herstellungskosten gesenkt werden.
Die auf diese Weise hergestellten ersten Reflexionsschichten 141 und zweiten Reflexionsschichten 143 bilden eine Rückreflexionsschicht 140.
Nachdem die Rückreflexionsschicht 140 ausgebildet ist, werden die mehreren rückwärtigen Elektroden 150 auf dem Substrat 110 ausgebildet. Die rückwärtigen Elektroden 150 werden in die Öffnungen 143a eingebracht. Damit ist die rückwärtige Elektrode 150 mit der ersten Reflexionsschicht 141 elektrisch verbunden. Ferner wird eine rückwärtige Elektrode 150 einer Dünnschicht-Solarzelle mit einer TCO-Elektrode 120 einer an die eine Dünnschicht-Solarzelle angrenzenden anderen Dünnschicht-Solarzelle durch die erste Reflexionsschicht 141 elektrisch verbunden.
Die rückwärtige Elektrode 150 kann unter Verwendung von Aluminium ausgebildet werden, das oft billiger ist als Silber.
Es sind zwar Ausführungsformen unter Bezugnahme auf eine Anzahl veranschaulichender Ausführungen hiervon beschrieben worden, es versteht sich jedoch, dass zahlreiche andere Modifikationen und Ausführungen, die in den Schutzumfang der Grundzüge dieser Offenbarung fallen, von Fachleuten entwickelt werden können. Insbesondere sind verschiedene Abwandlungen und Modifikationen in den Bestandteilen und/oder Anordnungen der erfindungsgegenständlichen Anordnungskombination innerhalb des Rahmens der Offenbarung, in den Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen möglich. Außer den Abwandlungen und Modifikationen in den Bestandteilen und/oder Anordnungen sind Fachleuten auch alternative Anwendungen ersichtlich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2011-0003850 [0001]

Claims

Dünnschicht-Solarzelle mit: mehreren auf einem Substrat positionierten Zellen, wobei jede der mehreren Zellen aufweist: eine auf einer Oberfläche des Substrats positionierte erste Elektrode; mindestens eine auf der ersten Elektrode positionierte photoelektrische Wandlereinheit; eine Rückreflexionsschicht, welche eine erste Reflexionsschicht, die mit der mindestens einen photoelektrischen Wandlereinheit in Kontakt steht, und eine zweite Reflexionsschicht mit einer Öffnung, die einen Abschnitt der ersten Reflexionsschicht freilegt, aufweist, wobei die zweite Reflexionsschicht mit der ersten Reflexionsschicht in Kontakt steht; und eine auf der Rückreflexionsschicht positionierte zweite Elektrode, wobei die zweite Elektrode durch die Öffnung mit der ersten Reflexionsschicht elektrisch verbunden ist.
Dünnschicht-Solarzelle nach Anspruch 1, wobei die erste Reflexionsschicht mit Aluminium dotiertes Zinkoxid (AZO) mit Leitfähigkeit oder mit Bor dotiertes Zinkoxid (BZO) mit Leitfähigkeit enthält.
Dünnschicht-Solarzelle nach Anspruch 2, wobei die zweite Elektrode Aluminium enthält, das mit der erste Reflexionsschicht über die Öffnung in Kontakt steht.
Dünnschicht-Solarzelle nach Anspruch 3, wobei die erste Reflexionsschicht eine Dicke gleich oder kleiner etwa 100 nm hat.
Dünnschicht-Solarzelle nach Anspruch 1, wobei die zweite Reflexionsschicht aus einem Material gebildet ist, das durch Mischen eines Mediums mit einem weißen Pigment, das Licht eines langen Wellenlängenbands gleich oder länger als etwa 600 nm reflektiert, erhalten wird.
Dünnschicht-Solarzelle nach Anspruch 5, wobei das weiße Pigment ein Oxid und/oder ein Nitrid und/oder ein Carbid enthält.
Dünnschicht-Solarzelle nach Anspruch 6, wobei das Oxid Titandioxid (TiO₂) und/oder Bariumsulfat (BaSO₄) ist.
Dünnschicht-Solarzelle nach Anspruch 6, wobei die zweite Reflexionsschicht entweder eine das weiße Pigment enthaltende weiße Farbe oder eine weiße Folie oder eine Ethylvinylacetat(EVA)-Folie ist.
Dünnschicht-Solarzelle nach Anspruch 5, wobei die Öffnung eine Kreisform, eine quadratische Form oder eine rechteckige Form hat.
Dünnschicht-Solarzelle nach Anspruch 9, wobei eine Weite der Öffnung kleiner ist als eine Weite der zweiten Elektrode.
Dünnschicht-Solarzelle nach Anspruch 9, wobei eine Länge der Öffnung kleiner ist als eine Länge der zweiten Elektrode.
Dünnschicht-Solarzelle nach Anspruch 9, wobei mindestens eine Öffnung an einer zweiten Elektrode positioniert ist.
Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-Solarzelle, umfassend: Ausbilden einer ersten Elektrode auf einem Substrat; Ausbilden mindestens einer photoelektrischen Wandlereinheit auf der ersten Elektrode; Ausbilden einer ersten Reflexionsschicht mit Leitfähigkeit auf der mindestens einen photoelektrischen Wandlereinheit, und Ausbilden einer zweiten Reflexionsschicht mit einer Öffnung, welche einen Abschnitt der ersten Reflexionsschicht freilegt, auf der ersten Reflexionsschicht, um dadurch eine Rückreflexionsschicht zu bilden; und Ausbilden einer zweiten Elektrode, die mit der ersten Reflexionsschicht durch die Öffnung verbunden ist, auf der zweiten Reflexionsschicht.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die erste Reflexionsschicht mittels mit Aluminium dotiertem Zinkoxid (AZO) oder mit Bor dotiertem Zinkoxid (BZO) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die zweite Reflexionsschicht unter Verwendung von Aluminium gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die erste Reflexionsschicht in einer Dicke gleich oder kleiner als etwa 100 nm gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die zweite Reflexionsschicht unter Verwendung eines Materials gebildet wird, das durch Mischen eines Mediums mit einem weißen Pigment, das Licht eines langen Wellenlängenbands gleich oder länger als etwa 600 nm reflektiert, erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei eine Weite der Öffnung kleiner ist als eine Weite der zweiten Elektrode.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei eine Länge der Öffnung kleiner ist als eine Länge der zweiten Elektrode.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das weiße Pigment ein Oxid und/oder ein Nitrid und/oder ein Carbid enthält, und wobei das Oxid Titandioxid (TiO₂) und/oder Bariumsulfat (BaSO₄) ist.