[發(fā)明專利]為進一步處理保護硫化鎘的器件及方法有效

申請?zhí)枺?/td>	201110156160.1	申請日：	2011-04-29
公開（公告）號：	CN102237448A	公開（公告）日：	2011-11-09
發(fā)明（設計）人：	J·A·德雷頓;R·E·德馬雷	申請（專利權）人：	初星太陽能公司
主分類號：	H01L31/18	分類號：	H01L31/18;C23C14/06;H01L31/0352
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	柯廣華;朱海煜
地址：	美國科***	國省代碼：	美國;US
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	進一步處理保護硫化器件方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本文公開的主題一般涉及為進一步處理而保護硫化鎘層以及被保護的硫化鎘層。更具體地，本文公開的主題涉及保護用于在碲化鎘薄膜光伏器件的制造中使用的硫化鎘層的方法。

背景技術

基于與硫化鎘(CdS)配對作為光反應組件的碲化鎘(CdTe)的薄膜光伏(PV)模塊(也稱為“太陽電池板(solar?panel)”)在工業(yè)上正獲得廣泛接受和關注。CdTe是具有特別適于太陽能到電轉換的特性的半導體材料。例如，與歷史上用于太陽能電池應用中的較低帶隙半導體材料(例如，對于硅約1.1eV)相比，CdTe具有約1.45eV的能量帶隙，使其能夠從太陽譜轉換更多能量。而且，與較低帶隙材料相比，CdTe在較低或漫射光條件下轉換輻射能量，且由此與其它傳統(tǒng)材料相比，在一天期間或陰天條件下具有較長的有效轉換時間。當CdTe?PV模塊暴露于光能(例如，陽光)時，n型層和p型層的結一般負責電位和電流的產生。特別是，碲化鎘(CdTe)層和硫化鎘(CdS)形成p-n異質結，其中，CdTe層充當p型層(即，正的、電子接受層(electron?acceptinglayer))，而CdS層充當n型層(即，負的、電子施予層(electron?donatinglayer))。

在基于碲化鎘的PV器件處理期間，窗口層(例如，硫化鎘層)典型地先于碲化鎘層沉積。然而，在隨后的層(例如，碲化鎘層)沉積之前，硫化鎘層易受到暴露到大氣污染的影響。然而，硫化鎘層暴露于空氣能由于向硫化鎘層引入污染物，而不利地影響硫化鎘層和隨后的層(例如，碲化鎘層)之間的界面。另外，在經由熱沉積處理(例如，近空間(close?space)升華)在硫化鎘層上沉積隨后的碲化鎘層期間，由于硫化鎘的較低升華溫度，因此硫化鎘能從襯底表面升華。因而，硫化鎘層必須沉積得比期望的厚度更厚，以補償在隨后處理期間的該層的損失。另外，硫化鎘層的升華能向隨后的層(例如，碲化鎘層)添加硫和鎘的成分添加物(compositional?addition)。在隨后的層沉積期間的熱處理也能改變硫化鎘的沉積時的(as-deposited)形態(tài)(例如，不定形或細微顆粒尺寸)。

因而，存在對在基于碲化鎘的PV器件制造期間保護硫化鎘層、而不會不利地影響結果的PV器件的方法的需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的方面和優(yōu)點將在以下描述中部分地陳述，或從描述中可顯而易見，或可通過實踐發(fā)明來了解。

一般地提供了用于保護襯底上的硫化鎘層的方法。在一個具體實施例中，該方法能包括：在某個濺射壓力(例如，約10mTorr到約150mTorr)從硫化鎘靶將硫化鎘層濺射到襯底上，以及在硫化鎘層上直接濺射蓋層(cap?layer)。蓋層能被直接濺射到硫化鎘層上，而不破壞濺射壓力的真空。

還一般地提供了用于制造基于碲化鎘的薄膜光伏器件的方法。例如，該方法的一個具體實施例能包括：在襯底上沉積硫化鎘層，并且在硫化鎘層上直接沉積蓋層。蓋層能包括碲化鎘。能加熱襯底，以使得：從硫化鎘層升華至少部分的蓋層。然后，碲化鎘層能在硫化鎘層上沉積。

還一般地提供了一種用于形成基于碲化鎘的薄膜光伏器件的中間襯底。該中間襯底能包括：襯底、襯底上的透明傳導氧化層，透明傳導氧化層上的硫化鎘層，以及直接在硫化鎘層上的、具有約10nm到約150nm厚度的蓋層。

參考以下描述和所附權利要求將更好理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點。在說明書中結合并構成其一部分的附圖示出了發(fā)明的實施例，并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。

附圖說明

針對本領域普通技術人員，包括其最佳模式的本發(fā)明的充分的和使能性的公開在參考附圖的說明書中陳述，在附圖中：

圖1示出了根據本發(fā)明一個實施例的、示例性碲化鎘薄膜光伏器件的截面圖的一般示意圖；

圖2示出了制造包括碲化鎘薄膜光伏器件的光伏模塊的示例性方法的流程圖；

圖3示出了直接在硫化鎘層上的示例性蓋層；