[發明專利]薄膜太陽能制造工藝、TCO層的沉積方法,及太陽能電池前體疊層

無效

• 申請號: 201110206494.5
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN102339900A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 厄休拉·英格柏·施密特;伊麗莎白·薩默;英奇·韋梅爾;馬庫斯·克雷斯;尼爾斯·庫爾;菲利普·歐博邁亞;丹尼爾·塞弗林;安東·蘇普里茨
• 申請（專利權）人: 應用材料股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0392;H01L31/04
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;鐘強

技術領域

本發明的實施方式一般來講涉及沉積TCO層以及對TCO層紋理化，所述TCO層被沉積在調整后的基板上，尤其是用于太陽能電池的正面電極(front?contact)表面。特別是，本發明的實施方式涉及一種在基板上沉積TCO層的方法以及用于太陽能電池器件的前體。?

背景技術

結晶硅太陽能電池和薄膜太陽能電池是兩種類型的太陽能電池。結晶硅太陽能電池通常使用單晶基板(即，純硅的單晶基板)或者多晶硅基板(即，聚結晶或者多晶硅)。在硅基板上沉積附加的膜層，以改善光捕獲、形成電路、和保護器件。薄膜太陽能電池使用在適當基板上沉積的材料薄層，以形成一或更多個p-n結。適當基板包括玻璃基板、金屬基板和聚合物基板。?

為了擴大太陽能電池的經濟用途，必須改善效率。太陽能電池的穩定效率與入射輻射轉換成可用電能的比率有關。對于可用于更多應用的太陽能電池來講，必須相對于目前對于基于硅的薄膜太陽能模塊的大約10％的最佳性能，更進一步地改善太陽能電池效率。隨著能源成本上升，目前需要改進薄膜太陽能電池以及在工廠環境下形成這種薄膜太陽能電池的方法和裝置。?

為了改善太陽能電池的效率，光捕獲是可以改善的一個方面。為了改善光子捕獲，可以利用光進入表面處的表面紋理化。?

用于改進太陽能電池的批量生產的另一方面是使用大規模工藝以及實施這些工藝的可靠性。因此，目前期望改進工藝，以大規模提高效率以及便于工業制造期間的應用。?

發明內容

鑒于此，提供了一種根據獨立權利要求1的在基板上沉積TCO層的方法和根據獨立權利要求13的用于太陽能電池的前體。?

本發明的實施方式提供了沉積TCO層并對TCO層紋理化的方法，所述TCO層被沉積在調整后的基板上。根據一個實施方式，提供了一種在基板上沉積TCO層的方法。所述方法包括提供玻璃基板，所述玻璃基板具有第一堿金屬濃度，以及調整所述玻璃基板，其中所述調整包括從以下步驟構成的組中選擇出的至少一個步驟：將液體涂覆到基板上以形成第一層，所述第一層具有第二堿金屬層濃度，所述第二堿金屬層濃度高于所述第一堿金屬濃度，以及沉積層以形成第二層，所述第二層具有第二堿金屬層濃度，所述第二堿金屬層濃度高于所述第一堿金屬濃度。所述方法進一步包括在調整后的基板上方沉積TCO層。?

根據另一實施方式，提供了一種在基板上沉積TCO層的方法。所述方法包括提供玻璃基板并調整所述玻璃基板，其中所述調整包括從由以下步驟構成的組中選擇出的至少一個步驟：清洗基板或者將液體涂覆到基板上以形成包含堿金屬的籽晶層，以及沉積層以形成包含堿金屬的籽晶層。所述方法還包括在調整后的基板上方沉積TCO層。?

根據另一實施方式，提供了一種用于太陽能電池的前體。所述前體包括玻璃基板；籽晶層，所述籽晶層在玻璃基板上提供，且所述籽晶層包含堿金屬；以及TCO層，所述TCO層在籽晶層上方沉積。?

附圖說明

為了能夠詳細理解實現本發明上述特征的方式，可參考實施方式得到已在上文簡單概述的發明的具體說明，這些實施方式在附圖中圖示出。?

圖1是根據本發明一個實施方式的串結薄膜太陽能電池的示意側視圖；?

圖2是根據本發明一個實施方式的單結薄膜太陽能電池的示意側視圖；?

圖3A和3B是示出光捕獲的半導體前體的前表面的示意側視圖，所述半導體前體例如可用于太陽能電池。?

圖4A至4F示出根據此處所述實施方式的在基板上沉積的層；?

圖5是根據此處所述的實施方式的在基板上沉積TCO的方法的示意流程圖；?

圖6A至6E示出根據此處所述實施方式的在基板上沉積的疊層的另外的實施方式；?

圖7是根據此處所述的實施方式的在基板上沉積TCO的另外方法的示意流程圖；?

圖8是示出根據此處所述實施方式的用于沉積疊層并用于執行根據此處所述實施方式的方法的裝置的示意側視圖；以及?

圖9和10是示出根據此處所述實施方式的用于沉積疊層并用于執行根據此處所述實施方式的方法的另外裝置的示意側視圖。?

為了便于理解，只要可能，使用了相同的附圖標記來表示附圖中共用的相同或者相似單元。所設想的是，一個實施方式中的單元和特征可被有益地結合到其他實施方式中，而不作進一步的敘述。?

然而，應注意的是，附圖僅僅示出了本發明的示例性實施方式，因此不應將附圖視為限制本發明的范圍，因為本發明允許包含其他同樣有效的實施方式。?