TWI520367B - 具透明導電阻擋層之光伏打裝置 - Google Patents

具透明導電阻擋層之光伏打裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI520367B
TWI520367B TW100100788A TW100100788A TWI520367B TW I520367 B TWI520367 B TW I520367B TW 100100788 A TW100100788 A TW 100100788A TW 100100788 A TW100100788 A TW 100100788A TW I520367 B TWI520367 B TW I520367B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
transparent conductive
chalcogenide
transparent
front side
Prior art date
Application number
TW100100788A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201214737A (en
Inventor
蕾貝卡 克里斯汀 里格曼 菲斯特
陶德Ｒ 布萊登
馬提Ｗ 迪葛魯
約瑟夫 喬治
Original Assignee
陶氏全球科技公司
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 陶氏全球科技公司 filed Critical 陶氏全球科技公司
Publication of TW201214737A publication Critical patent/TW201214737A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI520367B publication Critical patent/TWI520367B/zh

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
    • 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
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • 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
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • 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
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H01L31/022475—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers composed of indium tin oxide [ITO]
    • 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
    • H01L31/036—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 their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—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 their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03923—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 their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including AIBIIICVI compound materials, e.g. CIS, CIGS
    • 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
    • H01L31/036—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 their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—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 their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03926—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 their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate comprising a flexible substrate
    • 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

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

具透明導電阻擋層之光伏打裝置
優先權
本非臨時專利申請案依據35 U.S.C. §119(e)主張由Feist等人在2010年2月9日申請且題為PHOTOVOLTAIC DEVICE WITH TRANSPARENT,CONDUCTIVE BARRIER LAYER的具有序號61/302,667之美國臨時專利申請案之優先權，其中該臨時專利申請案之全部內容以引用的方式併入本文中。
本發明係關於併有一有助於易於進行外部電連接之前側電收集器(典型地，一導電柵格)的類型之光伏打裝置，且更特定言之，係關於一阻擋層插入於一吸收劑層與該前側電收集器之間的硫族基光伏打裝置。
n型硫族化物組成物及/或p型硫族化物組成物皆已併入至光伏打裝置之組件內。p型硫族化物組成物已用作此等裝置中之光伏打吸收劑區域。說明性p型光伏打活性硫族化物組成物常包括鋁(Al)、銅(Cu)、銦(In)及/或鎵(Ga)中之至少一或多者之硫化物及/或硒化物。更典型地，存在Cu、In及Ga中之至少兩者或甚至全部三者。此等材料被稱作CIAS、CIS、CISS、CIGS及/或CIGSS組成物或類似者(下文統稱作CIGS組成物)。
基於CIGS組成物之吸收劑提供若干優勢。其中之一為，此等組成物具有用於吸收入射光之非常高的橫截面。此意謂，非常高百分比的入射光可由非常薄的基於CIGS之吸收劑層捕獲到。舉例而言，在許多裝置中，基於CIGS之吸收劑層具有在自約1 μm至約3 μm之範圍中的厚度。此等薄層允許併有此等層之裝置為可撓性的。此與晶體矽基吸收劑形成對比。晶體矽基吸收劑具有用於光捕獲之較低橫截面，且要捕獲到相同量的入射光則通常必須厚得多。晶體矽基吸收劑傾向於為剛性，而非可撓性的。
n型硫族化物組成物(特定言之，併有至少鎘之n型硫族化物組成物)已用於光伏打裝置中作為緩衝層。此等材料通常具有適用於幫助形成最接近n型與p型材料之間的界面之p-n接面之能帶隙。如同p型材料，n型硫族化物層可足夠薄以用於可撓性光伏打裝置中。此等硫族化物基光伏打電池通常亦包括諸如透明導電層及窗口層之其他層。歸因於濕氣及/或氧誘發之降級，硫族化物基太陽能電池易於降級。已知濕氣及氧有助於各種有益元素(諸如，鈉(Na)、鋰(Li)及鑭系(Ln)元素)自含有硫族化物之吸收劑層之遷移。此遷移造成吸收劑層之缺陷，其不利地影響裝置效能。
為了保護吸收劑層電池免受此不利降級，可在裝置上沈積一或多個阻擋膜。不幸地，此等阻擋膜尚未被證明完全令人滿意。結果，改良之阻擋策略為理想的。
本發明提供硫族化物且較佳地CIGS基光伏打電池，其更能抵抗濕氣及/或氧降級及抵抗諸如鈉(Na)、鋰(Li)及鑭系元素(Ln)的關鍵元素自吸收劑層之遷移。結果，其具有增強之使用壽命及增加之裝置效率。
本發明提供併有一透明阻擋層之太陽能裝置，該透明阻擋層用以使濕氣及/或氧避開吸收劑層且含有在吸收劑層內的諸如Na、Li及Ln之關鍵元素。結果，吸收劑層在延長之時段內保持其效能能力。阻擋層定位於吸收劑層與前側電收集器(較佳地，導電柵格)之間。在本發明之一些具體實例中，阻擋層位於吸收劑與一透明導電層(典型地，一透明導電氧化物)之間。在其他具體實例中，阻擋層定位於透明導電層與收集柵格之間。在某些具體實例中，阻擋層可充當裝置中之功能層或活性層。在許多具體實例中，阻擋層至少稍導電且對與吸收劑層為活性相關之輻射波長透明。
在一態樣中，本發明提供一種光伏打裝置，其包含：
a)一基板，其包含一用於該裝置之後側電接點；
b)至少一含有硫族化物之光伏打吸收劑層，該含有硫族化物之吸收劑層併有選自鈉(Na)、鋰(Li)及鑭系元素(Ln)或其一組合中之至少一組成，該吸收劑層電連接至該後側電接點；
c)一前側電收集器；及
d)一透明阻擋層，其位於該吸收劑層與該前側電收集器之間，第一阻擋層抑制選自鈉(Na)、鋰(Li)及鑭系元素(Ln)或其一組合之該至少一組成自該含有硫族化物之吸收劑層之遷移。
較佳地，該前側電收集器較佳地包含一前側收集柵格，其包含位於一透明導電層上且電連接至該透明導電層之至少一前側電接點，及該第一透明阻擋層位於該含有硫族化物之吸收劑層與該透明導電層之間或該透明導電層與該前側收集柵格之間，該第一阻擋層抑制選自鈉(Na)、鋰(Li)及鑭系元素(Ln)或其一組合之該至少一組成自該含有硫族化物之吸收劑層之遷移。
在另一態樣中，本發明提供一種製造一光伏打裝置之方法，其包含以下步驟：
a)提供一具有一光入射表面及一後側表面之基板，該後側表面在其上具有一後側電接點，該基板進一步具有電連接至該後側電接點之至少一含有硫族化物之光伏打吸收劑層，該含有硫族化物之吸收劑層併有選自Na、Li、鑭系元素(Ln)中之一者或其一組合之至少一組成；
b)使至少一透明導電層形成於該含有硫族化物之吸收劑層上；
c)在該光入射表面上形成一包含至少一前側電接點之收集柵格，該收集柵格電連接至該透明導電層；及
d)使一第一透明阻擋層形成於該含有硫族化物之吸收劑層與該透明導電層之間或該透明導電層與該前側收集柵格之間，該第一阻擋層抑制選自Na、Li、Ln或其一組合之該至少一組成自該含有硫族化物之吸收劑層之遷移。
在本發明之具體實例中，透明導電層可包含一薄金屬層或一導電氧化物。
本發明的以上提到之優勢及其他優勢及達到其之方式將變得更顯而易見，且藉由參照結合隨附圖式所進行的本發明之具體實例之以下描述，本發明自身將被更好地理解。
以下描述的本發明之具體實例並不意欲為詳盡的或將本發明限制於在以下詳細描述中揭示之精確形式。相反，挑選及描述該等具體實例，以使得熟習此項技術者可瞭解及理解本發明之原理及實踐。為了達成所有目的，本文中引用之所有專利案、申請中之專利申請案、公佈之專利申請案及技術論文以引用的方式各別地全文併入本文中。
圖1示意性地展示本發明之光伏打裝置10之一具體實例。裝置10理想地為可撓性的以允許將其安裝至併有一些彎曲之表面。在較佳具體實例中，裝置10足夠可撓以繞著具有50 cm、較佳約40 cm、更佳約25 cm之直徑的心軸纏繞，而不在25℃之溫度下破裂。裝置10包括一接收光線16之光入射面12及一後側面14。
裝置10包括一基板18，其併有一含有硫族化物之光伏打吸收劑區域20。區域20可為如所說明之單一整體層，或可由一或多個層形成。區域20吸收以光線16體現之光能，且接著以光伏打方式將此光能轉換成電能。
硫族化物吸收劑區域20較佳地併有至少一IB-IIIB硫族化物，諸如，包括銅、銦及/或鎵中之至少一者的IB-IIIB硒化物、IB-IIIB硫化物及IB-IIIB硒化物硫化物。在許多具體實例中，此等材料以多晶形式存在。有利地，此等材料展現用於光吸收之優異橫截面，其允許區域20非常薄且可撓。在說明性具體實例中，典型吸收劑區域20可具有在自約1 μm至約5 μm、較佳地約2 μm至約3 μm之範圍中的厚度。
除了硒及/或硫之外，此等IB-IIIB硫族化物之代表性實例亦併有銅、銦及/或鎵中之一或多者。一些具體實例包括銅及銦之硫化物或硒化物。額外具體實例包括銅、銦及鎵之硒化物或硫化物。特定實例包括(但不限於)硒化銅銦、硒化銅銦鎵、硒化銅鎵、硫化銅銦、硫化銅銦鎵、硒化銅鎵、硒化硫化銅銦、硒化硫化銅鎵、硒化銅銦鋁及硒化硫化銅銦鎵(其在本文中皆被稱作CIGS)材料。在代表性具體實例中，具有光伏打性質之CIGS材料可由式CuIn(1-x)GaxSe(2-y)Sy表示，其中x為0至1且y為0至2。硒化銅銦及硒化銅銦鎵受到青睞。
如此項技術中已知，硫族化物吸收劑可摻雜有其他材料，諸如，Na、Li、鑭系元素(Ln)中之一者或其一組合。鑭系元素(先前為鑭族元素(lanthanide))系列包含自鑭(La)至鑥(Lu)的具有原子序數57至71之十五個元素。供包括於吸收劑層中的鑭系元素之較佳成員包括La或Eu。包括Na、Li或鑭系元素的有益效應包括p型導電率、紋理及平均晶粒尺寸之增加。硫族化物吸收劑層之摻雜可按若干方式達成，包括此等金屬離子自基板或在CIGS形成前沈積之鄰近層擴散或在CIGS形成後自含有摻雜劑之溶液擴散。在較佳具體實例中，經由自鹼石灰玻璃基板或自在後接觸層(Mo)與含有硫族化物之吸收劑之間沈積的氟化鈉層擴散來達成CIGS層之鈉摻雜。
可藉由使用各種各樣的一或多種技術(諸如，蒸鍍、濺鍍、電沈積、噴霧及燒結)之任一合適方法形成吸收劑區域20。一較佳方法為來自一或多個合適靶材的構成元素之共蒸鍍，其中個別構成元素係在同一時間同時地、依次或按此等各者之組合熱蒸鍍於熱表面上以形成區域20。在沈積後，沈積之材料可經受一或多個進一步的處理以完成區域20。在許多具體實例中，CIGS材料具有p型特性。
基板18進一步併有一第一阻擋區域22。第一阻擋區域22可為如所說明之單一整體層或可由一或多個層形成。第一阻擋區域22用以阻止濕氣及/或氧侵入至含有硫族化物之吸收劑區域20內及Na、Li、鑭系元素(Ln)中之一者或其一組合自含有硫族化物之吸收劑區域20之遷移。
在TC(透明導電)區域24之形成前，第一阻擋區域22形成於含有硫族化物之吸收劑20上。有利地，在硫族化物基光伏打裝置，尤其是可撓性CIGS基裝置上下文中，本發明之方法增強了吸收劑20對濕氣及/或氧之不利影響的抵抗性。此方法提供免受所要元素自吸收劑遷移之增強保護，使得隨時間過去而維持裝置效能。
更詳細地，第一阻擋區域22係由在近紅外線及可見光範圍中足夠透光之一或多種合適的材料形成。較佳的材料在約400 nm與1300 nm之間具有大於約80%的透射率。另外，在第一阻擋區域22中使用的材料之代表性具體實例稍導電，具有在約0.01歐姆-公分至約100歐姆-公分、較佳地約0.1歐姆-公分至約100歐姆-公分之範圍中的電阻率。
在許多具體實例中，第一阻擋區域22之特徵在於在100 g/m2‧天至約10-5 g/m2‧天之範圍中的水蒸氣透過速率(WVTR)，但較佳地小於0.1 g/m2‧天。更佳地，WTVR小於0.01 g/m2‧天。可根據在ASTM E 96中描述之方法或在諸如鈣測試(Wolf等人Plasma Processes and Polymers，2007,4,S185-S189)之其他測試中判定材料之WVTR。根據一些具體實例，阻擋層亦充當氧阻擋層。
第一阻擋區域22可由各種各樣之材料中的一或多者形成。第一阻擋區域22可由選自Ti、Ta、Si及Sn及其組合中之至少一者的氮化物、碳化物或氧化物之群之材料形成。在一較佳具體實例中，阻擋材料為Ti或Ta或其組合之至少一種氮化物或碳化物。此等材料可由式TiNx、TiCx、TaCx或TaNx表示。在另一較佳具體實例中，阻擋區域22為選自TiO2或SnO2或其一組合之至少一材料。此等具體實例提供對濕氣及/或氧侵入至含有硫族化物之吸收劑及所要元素自含有硫族化物之吸收劑遷移的優異抵抗性。在一些具體實例中，第一阻擋區域22可由兩個或兩個以上子層形成。
第一阻擋區域22可具有廣泛範圍之厚度。然而，若其過薄，則對濕氣及/或氧侵入之抵抗性可能不如可能所要般地穩固，其結果為有益元素之遷移可能過大。若過厚，則透明度可能過度地受損，而不提供足夠的附加效能。平衡此等關注問題，第一阻擋區域22之說明性具體實例可具有小於約500 nm、較佳地小於約200 nm、更佳地再小於約100 nm、又更佳地小於約50 nm且最佳地小於約20 nm之厚度。另外，第一阻擋層之說明性具體實例具有大於約5 nm之厚度。
在特定說明性具體實例中，當TiNx、TiCx、TaCx或TaNx或其組合包含區域22時，第一阻擋區域22較佳為約5 nm至約20 nm厚，且當TiO2或SnO2或其組合包含阻擋區域22時，較佳為約10 nm至約150 nm厚。
除了以上提到之材料之外，第一阻擋層22亦可包括其他材料，諸如，n型半導體材料。舉例而言，阻擋層22可包括鎘、鋅、鉛、銦、錫及此等各者之組合中之一或多者的硒化物、硫化物及/或氧化物。在第一阻擋區域22中包括此等額外材料給予第一阻擋區域22多個功能性。舉例而言，阻擋區域22可充當阻擋層及充當活性區域(諸如，緩衝及/或窗口區域)，且可消除添加額外層以充當阻擋層及/或窗口層之需要。
第一阻擋區域22可以各種各樣之方式形成於吸收劑20上。根據一代表性方法，藉由在小於約200℃、較佳地小於約150℃、更佳地小於約100℃下進行之低溫方法將第一阻擋區域22沈積於太陽能電池上。在此上下文中之溫度指在沈積正發生之表面處的溫度。較佳地，經由磁控濺鍍沈積第一阻擋區域22。在將形成較佳的TaNx阻擋層之情況下，較佳地使用Ta靶材及氮氣(N2)與氬氣之混合物經由反應性磁控濺鍍來沈積阻擋層。氣體饋入體中的N2之莫耳分率較佳地大於0.1，更佳地大於0.2且又更佳地大於0.6，但較佳地小於1，更佳地小於0.9。在沈積前，腔室中之合適的基礎壓力處於自約1×10-8托至約1×10-5托之範圍中。濺鍍發生時之操作壓力理想地處於自約2毫托至約10毫托之範圍中。當使用此等濺鍍條件形成第一阻擋區域22時，間隙式相對薄之子層可最接近吸收劑區域20與第一阻擋區域22之間的界面形成。
作為一選擇，第一阻擋區域22亦可藉由其他方法製備，包括(但不限於)熟習此項技術者已知之低溫真空方法，包括化學氣相沈積(CVD)、電漿加強化學氣相沈積(PECVD)、原子層沈積(ALD)及其他者。
除了吸收劑區域20及第一阻擋區域22之外，基板18亦可包括一或多個其他組件，包括透明導電(TC)區域24、支撐件26及後側電接點區域28。如所示，此等區域中之每一者可為如所說明之單一整體層，或可由一或多個層形成。
TC區域24定位於第一阻擋區域22上方。在許多合適的具體實例中，TC層具有在自約10 nm至約1500 nm、較佳地約150 nm至約200 nm之範圍中的厚度。如所示，TC區域24與窗口區域26接觸。作為另一選擇之一實例，TC區域24可直接與緩衝區域34(圖3)接觸。因各種各樣之原因，諸如，為了促進黏著力、增強電效能或類似者，視情況可插入一或多個介入層。
可將廣泛的各種各樣之透明導電氧化物(TCO)或其組合併入至透明導電區域24內。實例包括摻氟之氧化錫、氧化錫、氧化銦、氧化銦錫(ITO)、摻鋁之氧化鋅(AZO)、氧化鋅、其組合及類似者。在一說明性具體實例中，透明導電區域24為氧化銦錫。便利地經由濺鍍或其他合適沈積技術來形成TCO層。
透明導電區域24或者可為非常薄的金屬膜(例如，具有大於約5 nm且更佳地大於約30 nm之厚度的金屬膜。另外，透明導電區域較佳地小於約200 nm厚、更佳地小於約100 nm厚。此等代表性具體實例導致足夠透明以允許入射光到達吸收劑區域20之膜)。較佳地，透明導電層為透明導電氧化物。如本文中使用，術語「金屬」不僅指金屬，亦指金屬混雜物，諸如，合金、介金屬組成物、其組合及類似者。視情況，可摻雜此等金屬組成物。可用以形成薄光學透明層30的金屬之實例包括適合於在後側電接點28中使用之金屬、此等金屬之組合及類似者。
支撐件26可為剛性或可撓性的，但理想地，在裝置10可與非平坦表面組合使用之彼等具體實例中為可撓性的。支撐件26可由廣泛範圍的材料形成。此等材料包括玻璃、石英、其他陶瓷材料、聚合物、金屬、金屬合金、介金屬組成物、紙、編織或非編織品、此等材料之組合及類似者。不鏽鋼受到青睞。
後側電接點區域28提供將裝置10電耦接至外部電路的便利方式。後側電接點區域28可由廣泛範圍的導電材料形成，包括Cu、Mo、Ag、Al、Cr、Ni、Ti、Ta、Nb、W、此等各者之組合及類似者中之一或多者。併有Mo之導電組成物可用於說明性具體實例中。後側電接點區域28亦幫助將吸收劑區域20與支撐件隔離開以使支撐組成至吸收劑層內之遷移最小化。舉例而言，後側電接點區域28可幫助阻止不鏽鋼支撐件26之Fe及Ni組成至吸收劑區域20內之遷移。後側電接點區域28亦可保護支撐件26，諸如，藉由保護支撐件26免受Se損害(若在吸收劑區域20之形成中使用Se)。
裝置10包含導電收集器組件，較佳地，包含與TC區域24電接觸之一或多個電接點32之導電柵格結構30。柵格結構30可沈積於TC區域上以減小此層之薄層電阻。電接點32可由廣泛範圍的導電材料形成，但最理想地，由一或多種金屬、金屬合金或介金屬組成物形成。例示性接點材料包括Ag、Al、Cu、Cr、Ni、Ti、此等各者之組合及類似者中之一或多者。併有Ag之接點32受到青睞。
為了改良接點32與TC區域24之間的界面之黏著品質，一可選黏著促進膜(圖中未示)可用於接點32與TC區域24之間的界面之全部或一部分處。在一典型具體實例中，黏著促進膜具有在自約10 nm至約500 nm、較佳地約25 nm至約250 nm、更佳地約50 nm至約100 nm之範圍中的厚度。黏著促進膜可由廣泛範圍的材料形成。黏著促進膜之較佳具體實例併有導電金屬組成，諸如，Ni。在接點32於TC區域24上沈積前形成黏著促進層。
圖2至圖5分別示意性地展示本發明之光伏打裝置10A、10B、10C及10D之替代具體實例，其中每一支撐件18A-18D分別併有額外層及/或層之組合。詳言之，圖2至圖5展示緩衝區域34之添加。如所示，緩衝區域34可定位於第一阻擋區域22下方(圖2、圖4及圖5)或第一阻擋區域22上方(圖3)。又，如所示，緩衝區域34可為如所說明之單一整體層，或可由一或多個層形成。說明性緩衝層具體實例通常可具有處於自約10 nm至約200 nm之範圍中的厚度。
可使用廣泛範圍的n型半導體材料形成緩衝區域34。說明性材料包括鎘、鋅、鉛、銦、錫、此等各者之組合及類似者中之一或多者的硒化物、硫化物及/或氧化物，視情況地摻雜有包括氟、鈉、此等各者之組合及類似者中之一或多者的材料。在一些說明性具體實例中，緩衝區域34為包括鎘及(視情況)諸如鋅之至少一其他金屬之硒化物及/或硫化物。其他說明性具體實例將包括鋅之硫化物及/或硒化物。額外說明性具體實例可併有摻雜有諸如氟之材料的錫之氧化物。可使用諸如，化學浴沈積、部分電解質處理、蒸鍍、濺鍍或其他沈積技術之廣泛範圍的方法來形成緩衝區域34。
基板18亦可包括一可選窗口區域36。見圖4至圖5。如所示，窗口區域36可為如所說明之單一整體層，或可由一或多個層形成。窗口區域36可幫助保護裝置免受分流。窗口區域36亦可在TC區域24之隨後沈積期間保護緩衝區域34。窗口區域36可由廣泛範圍的材料形成，且常由諸如Zn、In、Cd、Sn、此等各者之組合及類似者之氧化物的電阻性透明氧化物形成。例示性窗口材料為純質ZnO。典型窗口區域36可具有在自約10 nm至約200 nm、較佳地約50 nm至約150 nm、更佳地約80 nm至約120 nm之範圍中的厚度。
圖5展示包括另一可選區域(此處為額外或第二阻擋區域38)以幫助進一步保護裝置10。較佳地，第二阻擋區域為介電阻擋區域。在圖5中展示之實踐模式中，在施加柵格30前，將第二阻擋層併入至裝置10D內。在其他實踐模式中，可在將所要的電連接至柵格30後將該額外阻擋層38併入至裝置10內。若將一可選區域用作裝置上之頂部層(圖中未示)，則裝置之頂面可塗佈有黏著促進膜(圖中未示)。
第二阻擋區域38可由與在第一阻擋區域22中所使用之材料相同的材料形成。除了在第一阻擋區域22中使用之材料之外，此等材料亦可包括其他金屬氧化物、碳化物、氮化物及類似者或其組合。在一較佳具體實例中，第二阻擋區域之材料為矽之氧化物及/或氮化物。此等具體實例提供優異的介電性及額外濕氣防護。在一些具體實例中，第二阻擋區域38由氮化矽或併有矽、氮及氧之材料(氮氧化矽)形成。在第二阻擋區域34可由兩個或兩個以上子層形成之其他具體實例中，第一子層可由氮化矽形成，且第二子層可由氮氧化矽形成。
氮化矽之代表性具體實例可由式SiNx表示，且氮氧化矽之代表性具體實例可由式SiOyNz表示，其中x處於自約1.2至約1.5、較佳地約1.3至約1.4之範圍中；y較佳地處於自大於0至約0.8、較佳地自約0.1至約0.5之範圍中；且z處於自約0.8至約1.4、較佳地約1.0至約1.3之範圍中。理想地，x、y及z經選擇，以使得阻擋區域34或適當地其每一子層具有在自約1.80至約3之範圍中的折射率。作為一合適的具體實例之一實例，在本發明之實踐中，式SiN1.3且具有2.03之折射率的氮化矽將為合適的。
第二阻擋區域之其他代表性具體實例包括分別由式TiO2及SnO2表示的Ti或Sn之氧化物。
第二阻擋區域38之較佳具體實例在自約400 nm至約1300 nm之透射波長範圍中展現光學透射率80%，且在同一範圍中較佳地展現85%透射比。另外，介電阻擋區域34之較佳具體實例可展現小於約1×10-2 g/m2‧天且較佳地小於約5×10-4 g/m2‧天之水蒸氣透過速率。除了保護免受濕氣蒸氣進入之外，第二阻擋區域亦可充當對元素遷移之阻擋層，特別防止Na、Li或Ln元素自裝置遷移。可將介電阻擋區域34作為單一層或作為多個子層來施加。
第二阻擋區域38可具有廣泛範圍之厚度。若過薄，則電絕緣性質及免受濕氣侵入之保護可能不如可能需要般的穩固。若過厚，則透明度可能過度地受損，而不提供足夠的附加效能。平衡此等關注問題，第二阻擋區域38之說明性具體實例可具有在10 nm至約1000 nm、較佳地約10 nm至約250 nm、更佳地約50 nm至約150 nm之範圍中的厚度。
現將參照以下說明性實施例描述本發明。
實施例1－在CIGS與ITO導電層之間的透明氧化錫阻擋層：
可在2平方英吋鹼石灰玻璃基板(0.7 mm厚)上製備根據本發明之光伏打裝置。可在玻璃基板上在200 W、6e10-3毫巴下濺鍍沈積鉬層至約750 nm至800 nm之最終厚度。可藉由基於由NREL實踐之多階段製程(Repins，2008)的單階段金屬共蒸鍍製程來沈積CIGS吸收劑層。SnO2層可在定製DC磁控濺鍍腔室中、在250 W下沈積、由125 mm直徑、5 mm厚之化學計量SnO2陶瓷靶材使用氬(40 sccm)及氧(2 sccm)之氣流來製備，使用質量流量控制器控制，以達成5.0毫托之工作氣體壓力。在沈積期間可將基板溫度保持於室溫下，且最終膜厚度為約100 nm。氧化銦錫(ITO)膜可使用定製RF磁控濺鍍腔室由100 mm直徑、5 mm厚之ITO陶瓷靶材(90 wt% In2O3、10 wt% SnO2)使用氬(14 sccm)及氧(2 sccm)之氣流製備，使用質量流量控制器控制，以達成2.8毫托之工作氣體壓力。在ITO沈積期間可將基板溫度保持在150℃下，且最終膜厚度為約150 nm。具有約1600 nm之總厚度的Ni及接著Ag之層可依次在遮罩上蒸鍍，因此沈積完全覆蓋曝露之ITO的導電柵格。依次藉由電子束蒸鍍將Ni及Ag層沈積於Denton Explorer 14系統中。在蒸鍍前，腔室基礎壓力減小至＜2e10-6托。可在9.0 kV下進行所有沈積，同時對於Ni及Ag，電流值分別為0.130安培及0.042安培。對於Ni及Ag，可分別按2.0 /s及15.0 /s使用Maxtek 260石英晶體沈積控制器在過程中控制沈積速率。可自7 cc石墨坩堝蒸鍍Ni丸粒(99.9999%，自International Advanced Materials獲得)，而可自7 cc鉬坩堝蒸鍍Ag小球(99.9999%，Alfa Aesar)。預期如此製造之裝置具有相對於缺乏阻擋層之等效裝置之改良的效能。
實施例2：在緩衝層與ITO導電層之間的透明氧化錫阻擋層：
可在2平方英吋鹼石灰玻璃基板(0.7 mm厚)上製備根據本發明之光伏打裝置。可在玻璃基板上在200 W、6e10-3毫巴下濺鍍沈積鉬層至約750 nm至800 nm之最終厚度。可藉由基於由NREL實踐之多階段製程(Repins，2008)的單階段金屬共蒸鍍製程沈積CIGS吸收劑層。可藉由將樣本浸漬至70℃下的33 mL 0.015 M CdSO4(aq)與42 mL 14.5 M NH4OH(aq)(濃縮之NH3)之混合物內藉由化學浴沈積(CBD)來沈積硫化鎘緩衝層。在1分鐘後，可添加33 mL之0.75 mL硫脲，且允許該反應進行達7分鐘。樣本可在110℃下乾燥達30分鐘。SnO2層可在定製DC磁控濺鍍腔室中、在250 W下沈積、由125 mm直徑、5 mm厚之化學計量SnO2陶瓷靶材、使用5%氧對氬之氣體比率來製備，以達成5.0毫托之工作氣體壓力。在沈積期間可將基板溫度保持在室溫下，且最終膜厚度為約100 nm。氧化銦錫(ITO)膜可使用定製RF磁控濺鍍腔室由100 mm直徑、5 mm厚之ITO陶瓷靶材(90 wt% In2O3、10 wt% SnO2)使用氬(14 sccm)及氧(2 sccm)之氣流製備，使用質量流量控制器控制，以達成2.8毫托之工作氣體壓力。在ITO沈積期間可將基板溫度保持在150℃下，且最終膜厚度為約150 nm。具有約1600 nm之總厚度的Ni及接著Ag之層可依次在遮罩上蒸鍍，因此沈積完全覆蓋曝露之ITO的導電柵格。依次藉由電子束蒸鍍將Ni及Ag層沈積於Denton Explorer 14系統中。在蒸鍍前，腔室基礎壓力減小至＜2×10-6托。可在9.0 kV下進行所有沈積，同時對於Ni及Ag，電流值分別為0.130安培及0.042安培。對於Ni及Ag，可分別按2.0 /s及15.0 /s使用Maxtek 260石英晶體沈積控制器在過程中控制沈積速率。可自7 cc石墨坩堝蒸鍍Ni丸粒(99.9999%，自International Advanced Materials獲得)，而可自7 cc鉬坩堝蒸鍍Ag小球(99.9999%，Alfa Aesar)。預期如此製造之裝置具有相對於缺乏阻擋層之等效裝置之改良的效能。
實施例3－在ITO導電層與前側電柵格之間的透明氧化錫阻擋層：
可在2平方英吋鹼石灰玻璃基板(0.7 mm厚)上製備根據本發明之光伏打裝置。可在玻璃基板上在200 W、6e10-3毫巴下濺鍍沈積鉬層至約750 nm至800 nm之最終厚度。可藉由基於由NREL實踐之三階段製程(Repins，2008)的多階段金屬共蒸鍍製程沈積CIGS吸收劑層。可藉由將樣本浸漬至70℃下的33 mL 0.015 M CdSO4(aq)與42 mL 14.5 M NH4OH(aq)(濃縮之NH3)之混合物內藉由化學浴沈積(CBD)來沈積硫化鎘緩衝層。在1分鐘後，添加33 mL之0.75 mL硫脲，且允許該反應進行達7分鐘。樣本可在110℃下乾燥達30分鐘。窗口層i-ZnO可在60 W及10毫托濺鍍壓力下藉由ZnO靶材之RF磁控濺鍍(在Ar濺鍍氣體中，0.15% O2)而製備至約70 nm之最終厚度。氧化銦錫(ITO)膜可使用定製RF磁控濺鍍腔室由100 mm直徑、5 mm厚之ITO陶瓷靶材(90 wt% In2O3、10 wt% SnO2)使用氬(14 sccm)及氧(2 sccm)之氣流製備，使用質量流量控制器控制，以達成2.8毫托之工作氣體壓力。在沈積期間可將基板溫度保持在150℃下，最終膜厚度為約150 nm。SnO2層可在定製DC磁控濺鍍腔室中、在250 W下沈積、由125 mm直徑、5 mm厚之化學計量SnO2陶瓷靶材、使用5%氧對氬之氣體比率來製備，以達成5.0毫托之工作氣體壓力。在沈積期間可將基板溫度保持在室溫下，且最終膜厚度為約450 nm。具有約1600 nm之總厚度的Ni及接著Ag之層可依次在遮罩上蒸鍍，因此沈積完全覆蓋曝露之SnO2的導電柵格。依次藉由電子束蒸鍍將Ni及Ag層沈積於Denton Explorer 14系統上。在蒸鍍前，腔室基礎壓力減小至＜2e10-6托。可在9.0 kV下進行所有沈積，同時對於Ni及Ag，電流值分別為0.130安培及0.042安培。對於Ni及Ag，可分別按2.0 /s及15.0 /s使用Maxtek 260石英晶體沈積控制器在過程中控制沈積速率。可自7 cc石墨坩堝蒸鍍Ni丸粒(99.9999%，自International Advanced Materials獲得)，而可自7 cc鉬坩堝蒸鍍Ag小球(99.9999%，Alfa Aesar)。預期如此製造之裝置具有相對於缺乏阻擋層之等效裝置之改良的效能。
如實施例3中所描述般製造樣本。將此等樣本在受控制之BlueM濕度爐中曝露至濕熱(85℃/85% RH)。在濕熱曝露前收集關於樣本之IV特徵。接著將樣本曝露至濕熱環境達指定之時段，且接著收集IV特徵。在AM1.5標準條件下在AAA級穩態太陽能模擬器上收集IV特徵量測結果。亦評估無接受SnO2處理之對照樣本。如上表I中所示，接受SnO2層之樣本明顯地勝過未接受SnO2層之樣本。在曝露於濕熱48小時之後，接受SnO2層之樣本顯示在效率方面沒有可量測之效率損耗。在隨後曝露至濕熱後，SnO2處理之電池效能劣化，但以相對於控制樣本顯著減小之劣化速率。
實施例4-6
除了替代沈積SnO2而沈積TaNx層以外，實質上根據 實施例1-3製造裝置。使用定製RF磁控濺鍍腔室由50mm直徑、6.4mm厚之Ta靶材使用N2濺鍍氣體製備TaNx層。在140瓦之功率及4毫托之壓力下在三分鐘時段內沈積TaNx膜。在沈積前之基礎壓力小於1.0×10-5托。在此等條件下，形成具有約20nm之厚度的TaNx層。預期如此製造之裝置具有相對於缺乏阻擋層之等效裝置之改良的效能。
10‧‧‧光伏打裝置
10A‧‧‧光伏打裝置
10B‧‧‧光伏打裝置
10C‧‧‧光伏打裝置
10D‧‧‧光伏打裝置
12‧‧‧光入射面
14‧‧‧後側面
16‧‧‧光線
18‧‧‧基板
18A‧‧‧支撐件
18B‧‧‧支撐件
18C‧‧‧支撐件
18D‧‧‧支撐件
20‧‧‧吸收劑區域
22‧‧‧第一阻擋區域/阻擋區域/阻擋劑
24‧‧‧透明導電(TC)區域/TC區域
26‧‧‧窗口區域/支撐件
28‧‧‧後側電接點區域
30‧‧‧柵格/柵格結構
32‧‧‧接點
34‧‧‧介電緩衝區域/緩衝區域/介電阻擋區域/阻擋區域
36‧‧‧窗口區域
38‧‧‧第二阻擋區域/阻擋層/層
圖1至圖5為根據本發明之原理的光伏打裝置之各種具體實例之示意性橫截面圖。
10．．．光伏打裝置
12．．．光入射面
14．．．後側面
16．．．光線
18．．．基板
20．．．吸收劑區域
22．．．第一阻擋區域/阻擋區域/阻擋劑
24．．．透明導電(TC)區域/TC區域
26．．．支撐件
28．．．後側電接點區域
30．．．柵格/柵格結構
32．．．接點

Claims (12)

  1. 一種光伏打裝置，其包含：a)一基板，其包含一用於該裝置之後側電接點；b)至少一含有硫族化物之光伏打吸收劑層，該含有硫族化物之吸收劑層併有選自鈉(Na)、鋰(Li)及鑭系元素(Ln)或其一組合之至少一組成，該吸收劑層電連接至該後側電接點；c)一前側電收集器，其中該前側電收集器包含一前側收集柵格，該前側收集柵格包含位於一透明導電層上且電連接至該透明導電層之至少一前側電接點；及d)一第一透明阻擋層，其位於該吸收劑層與該前側電收集器之間，其中該第一透明阻擋層包含選自Sn之氮化物、碳化物及其組合及/或Ta之氮化物、碳化物、氧化物及其組合之材料，其中該第一透明阻擋層具有在5nm至500nm之範圍中的厚度，且其中該第一透明阻擋層位於該含有硫族化物之吸收劑層與該透明導電層之間或該透明導電層與該前側收集柵格之間。
  2. 如申請專利範圍第1項之光伏打裝置，其進一步包含一第二阻擋層。
  3. 如申請專利範圍第1項之光伏打裝置，其中該含有硫族化物之吸收劑包含至少銅及銦以及視情況鎵。
  4. 如申請專利範圍第1項之光伏打裝置，其進一步包含一定位於該吸收劑與該透明導電層之間的緩衝層，其中該第一透明阻擋層插入於一緩衝層與該透明導電層之間或該 硫族化物吸收劑層與該緩衝層之間。
  5. 如申請專利範圍第4項之光伏打裝置，其中一窗口層定位於該吸收劑與該透明導電層之間。
  6. 如申請專利範圍第5項之光伏打裝置，其中該第一透明阻擋層插入於一緩衝層與一窗口層之間。
  7. 如申請專利範圍第1項之光伏打裝置，其中對於在400nm與1300nm之間的波長，該第一透明阻擋層具有至少約80%之一光透射率。
  8. 如申請專利範圍第1項之光伏打裝置，其中該第一透明阻擋層具有在約0.01歐姆-公分至約100歐姆公分之範圍中的一電阻率。
  9. 如申請專利範圍第1項之光伏打裝置，其中該第一透明阻擋層具有在約100g/m2．天至約10-5g/m2．天之範圍中的一水蒸氣透過速率。
  10. 如申請專利範圍第1項之光伏打裝置，其中該透明導電層包含一透明導電氧化物。
  11. 如申請專利範圍第1項之光伏打裝置，其中一透明導電層位於該前側電收集器與該吸收劑之間，且該第一透明阻擋層位於該前側電收集器與該透明導電層之間。
  12. 一種製造光伏打裝置的方法，其包含以下步驟：a)提供一具有一光入射表面及一後側表面之基板，該後側表面在其上具有一後側電接點，該基板進一步具有電連接至該後側電接點之至少一含有硫族化物之光伏打吸收劑層，該含有硫族化物之吸收劑層併有選自Na、Li、鑭系 元素(Ln)中之一者或其一組合之至少一組成；b)使至少一透明導電層形成於該含有硫族化物之吸收劑層上；c)在該光入射表面上形成一包含至少一前側電接點之前側收集柵格，該前側收集柵格電連接至該透明導電層；及d)使一第一透明阻擋層形成於該含有硫族化物之吸收劑層與該透明導電層之間或該透明導電層與該前側收集柵格之間，該第一透明阻擋層抑制選自Na、Li、Ln或其一組合之該至少一組成自該含有硫族化物之吸收劑層之遷移，其中該第一透明阻擋層包含選自Sn之氮化物、碳化物及其組合及/或Ta之氮化物、碳化物、氧化物及其組合之材料，且其中該第一透明阻擋層具有在5nm至500nm之範圍中的厚度。
TW100100788A 2010-02-09 2011-01-10 具透明導電阻擋層之光伏打裝置 TWI520367B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US30266710P 2010-02-09 2010-02-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201214737A TW201214737A (en) 2012-04-01
TWI520367B true TWI520367B (zh) 2016-02-01

Family

ID=44352716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100100788A TWI520367B (zh) 2010-02-09 2011-01-10 具透明導電阻擋層之光伏打裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8604336B2 (zh)
EP (1) EP2534692A2 (zh)
CN (1) CN102893405B (zh)
TW (1) TWI520367B (zh)
WO (1) WO2011100084A2 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101173401B1 (ko) * 2011-01-24 2012-08-10 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 그의 제조방법
EP3014670B1 (en) * 2013-06-28 2023-04-05 SolarWindow Technologies, Inc. Flexible organic photovoltaic device and method for manufacture thereof
DE102014223485A1 (de) * 2014-11-18 2016-05-19 Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg Schichtaufbau für eine Dünnschichtsolarzelle und Herstellungsverfahren
US9947531B2 (en) 2015-01-12 2018-04-17 NuvoSun, Inc. High rate sputter deposition of alkali metal-containing precursor films useful to fabricate chalcogenide semiconductors
CN110808299A (zh) * 2019-11-16 2020-02-18 中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司 一种柔性高吸收率的薄膜太阳能电池
KR20230082211A (ko) * 2021-12-01 2023-06-08 한국과학기술연구원 유연 태양전지 및 그의 제조방법

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5028274A (en) 1989-06-07 1991-07-02 International Solar Electric Technology, Inc. Group I-III-VI2 semiconductor films for solar cell application
CH687112A5 (fr) 1993-06-08 1996-09-13 Yazaki Corp Procédé pour déposer un précurseur du composé CuInSe(2).
DE4333407C1 (de) 1993-09-30 1994-11-17 Siemens Ag Solarzelle mit einer Chalkopyritabsorberschicht
DE4442824C1 (de) 1994-12-01 1996-01-25 Siemens Ag Solarzelle mit Chalkopyrit-Absorberschicht
US5985691A (en) 1997-05-16 1999-11-16 International Solar Electric Technology, Inc. Method of making compound semiconductor films and making related electronic devices
US6259016B1 (en) * 1999-03-05 2001-07-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solar cell
US7388289B1 (en) 1999-09-02 2008-06-17 Micron Technology, Inc. Local multilayered metallization
DE19956735B4 (de) 1999-11-25 2008-08-21 Shell Erneuerbare Energien Gmbh Dünnfilmsolarzelle mit einer Chalkopyritverbindung und einer Titan und Sauerstoff enthaltenden Verbindung
JP2002329877A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Ｃｕ（Ｇａ及び（又は）Ｉｎ）Ｓｅ２薄膜層、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（Ｓ、Ｓｅ）２薄膜層、太陽電池、Ｃｕ（Ｇａ及び（又は）Ｉｎ）Ｓｅ２薄膜層の形成方法
US7262133B2 (en) 2003-01-07 2007-08-28 Applied Materials, Inc. Enhancement of copper line reliability using thin ALD tan film to cap the copper line
JP2006165386A (ja) 2004-12-09 2006-06-22 Showa Shell Sekiyu Kk Ｃｉｓ系薄膜太陽電池及びその作製方法
US7084062B1 (en) 2005-01-12 2006-08-01 Advanced Micro Devices, Inc. Use of Ta-capped metal line to improve formation of memory element films
US7375031B2 (en) 2005-04-29 2008-05-20 Advanced Micro Devices, Inc. Technique for forming interconnect structures with reduced electro and stress migration and/or resistivity
DE102006004909A1 (de) 2006-02-01 2007-09-13 Sulfurcell Solartechnik Gmbh Verfahren zum Aufbringen von Alkaliionen auf die Oberfläche der CIGSSe-Absorberschicht einer Chalkopyrit-Solarzelle
US8389852B2 (en) * 2006-02-22 2013-03-05 Guardian Industries Corp. Electrode structure for use in electronic device and method of making same
WO2008013911A1 (en) 2006-07-26 2008-01-31 Solopower, Inc. Technique for doping compound layers used in solar cell fabrication
US20080053519A1 (en) 2006-08-30 2008-03-06 Miasole Laminated photovoltaic cell
US7867551B2 (en) 2006-09-21 2011-01-11 Solopower, Inc. Processing method for group IBIIIAVIA semiconductor layer growth
US20080128019A1 (en) 2006-12-01 2008-06-05 Applied Materials, Inc. Method of metallizing a solar cell substrate
US20080169025A1 (en) 2006-12-08 2008-07-17 Basol Bulent M Doping techniques for group ibiiiavia compound layers
US7888594B2 (en) * 2007-11-20 2011-02-15 Guardian Industries Corp. Photovoltaic device including front electrode having titanium oxide inclusive layer with high refractive index
TWI514608B (zh) * 2010-01-14 2015-12-21 Dow Global Technologies Llc 具曝露式導電柵格之防溼光伏打裝置

Also Published As

Publication number Publication date
US20110192454A1 (en) 2011-08-11
WO2011100084A3 (en) 2012-10-26
US8604336B2 (en) 2013-12-10
WO2011100084A2 (en) 2011-08-18
CN102893405A (zh) 2013-01-23
EP2534692A2 (en) 2012-12-19
CN102893405B (zh) 2015-09-30
TW201214737A (en) 2012-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI514608B (zh) 具曝露式導電柵格之防溼光伏打裝置
TWI514594B (zh) 具改良阻擋膜附著性之防溼光伏打裝置
US11728449B2 (en) Copper, indium, gallium, selenium (CIGS) films with improved quantum efficiency
TWI520367B (zh) 具透明導電阻擋層之光伏打裝置
US20100243046A1 (en) Method of forming a protective layer on thin-film photovoltaic articles and articles made with such a layer
US20100319777A1 (en) Solar cell and method of fabricating the same
EP2153472A2 (en) Rear electrode structure for use in photovoltaic device such as cigs/cis photovoltaic device and method of making same
TWI442582B (zh) 用於太陽能電池的氧化鎘鋅緩衝層
KR20120102067A (ko) ｎ형 칼코게나이드 합성물의 제조 및 광전지 디바이스에서의 그 용도
US8519435B2 (en) Flexible photovoltaic cells having a polyimide material layer and method of producing same
JP2012533187A (ja) 太陽電池フロントコンタクトのドーピング
JP2013531366A (ja) カルコゲン化物系光起電力電池の製造方法
JP2013521642A (ja) 光電池セル
Compaan et al. 14% sputtered thin‐film solar cells based on CdTe
US20110226323A1 (en) Use of thermally stable, flexible inorganic substrate for photovoltaics
KR102227799B1 (ko) Ｃｉｇｓ 박막 태양전지 제조방법
WO2017023848A1 (en) Photovoltaic devices including a chalcogenide-containing photovoltaic light-absorber, and related methods of making

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees