[發明專利]晶體織構化的金屬襯底和器件、包括這樣的器件的電池和光伏模塊以及薄層沉積方法

有效

• 申請號: 201310112463.2
• 申請日: 2008-08-28
• 公開（公告）號: CN103397247A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: J-P·雷雅爾;P-L·雷代;P·羅加卡瓦魯卡斯;Y·杰里達內
• 申請（專利權）人: 安賽樂米塔爾不銹鋼及鎳合金公司;綜合工科學校
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C19/00;C22C30/00;H01L31/0392;H01L31/042;H01L21/205
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

1.一種晶體織構化的金屬襯底（1），包括連接表面（2）和用于接收薄層沉積物的表面（3），所述晶體織構化的金屬襯底（1）由呈現具有面心的立方晶系和支配性的立方晶體織構{100}<001>的合金構成，所述用于接收薄層沉積物的表面（3）包括晶粒（4），所述晶粒（4）主要呈現與所述用于接收薄層沉積物的表面（3）平行的晶面{100}，其特征在于：

-所述合金為鐵-鎳合金，其具有包含以相對于所述合金的總重量的重量%表示的成分：

Ni≥30%，

Cu≤15%，

Cr≤15%，

Co≤12%，

Mn≤5%，

S<0.0007%，

P<0.003%，

B<0.0005%，

Pb<0.0001%，

-鎳、鉻、銅、鈷和錳的百分比為使所述合金滿足以下條件：

34%≤(Ni+Cr+Cu/2+Co/2+Mn)，以及

-所述合金包含最高為1重量%的選自硅、鎂、鋁和鈣中的一種或多種脫氧元素，構成所述合金的剩余的元素為鐵和雜質，

以及特征在于，所述晶體織構化的金屬襯底（1）的所述用于接收薄層沉積物的表面（3）的粗糙度R_a小于150nm。

2.根據權利要求1的晶體織構化的金屬襯底，其特征在于，所述晶體織構化的金屬襯底（1）的所述用于接收薄層沉積物的表面（3）的粗糙度R_a小于50nm。

3.根據權利要求1的晶體織構化的金屬襯底，其特征在于，所述晶體織構化的金屬襯底的所述鎳、鉻、銅、鈷和錳的百分比為使所述合金滿足以下條件：

34%≤(Ni+Cr+Cu/2+Co/2+Mn)≤54%，

-所述合金的在20℃與100℃之間的平均膨脹系數α₂₀¹⁰⁰大于10^-6K^-1。

4.根據權利要求1的晶體織構化的金屬襯底，其特征在于，所述晶體織構化的金屬襯底（1）是薄的，其厚度在0.5mm與0.05mm之間。

5.根據權利要求1的晶體織構化的金屬襯底，其特征在于，在所述用于接收薄層沉積物的表面（3）上的所述晶粒（4）被蝕刻為呈現面{111}和按照面{100}的臺階（12）的金字塔的形狀以形成閃耀光柵。

6.一種晶體織構化的器件，其特征在于，其包括根據權利要求1到5中的任一項的晶體織構化的金屬襯底（1），所述晶體織構化的器件還包括沉積在所述晶體織構化的金屬襯底（1）上的基于硅的多晶薄層（11），所述多晶薄層（11）呈現擇優晶體取向{100}和{111}。

7.根據權利要求6的晶體織構化的器件，其特征在于，所述晶體織構化的金屬襯底（1）的晶格參數與所述基于硅的多晶薄層（11）的晶格參數相同或幾乎相同。

8.根據權利要求6的晶體織構化的器件，其特征在于，構成所述晶體織構化的金屬襯底（1）的合金的平均膨脹系數與所述多晶薄層（11）的平均膨脹系數相似。

9.根據權利要求6的晶體織構化的器件，其特征在于，所述基于硅的多晶薄層（11）具有小于10μm的厚度，且包括具有0.1μm與2μm之間的尺寸的硅晶體。

10.根據權利要求6的晶體織構化的器件，其特征在于，所述合金的在20℃與100℃之間的平均膨脹系數α₂₀¹⁰⁰在10^-6K^-1與1010^-6K^-1之間。

11.根據權利要求6的晶體織構化的器件，其特征在于，所述晶體織構化的金屬襯底（1）是薄的，其厚度在0.1mm量級。

12.根據權利要求9的晶體織構化的器件，其特征在于，所述基于硅的多晶薄層（11）具有小于5μm的厚度，且包括具有0.1μm與2μm之間的尺寸的硅晶體。

13.一種光伏電池，其特征在于，其包括根據權利要求6的晶體織構化的器件（13）。