[發明專利]鈍化方法

有效

• 申請號: 201410826112.2
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN105374886A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 呂維倫;盧俊安;吳志力
• 申請（專利權）人: 臺積太陽能股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/06;H01L31/18;H01L21/473
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

技術領域

本發明涉及太陽能模塊，更具體地，涉及薄膜太陽能模塊。

背景技術

諸如CIS-基太陽能模塊(例如，銅銦鎵(二)硒或銅銦鋁(二)硒) (也稱為“CIGS”)的傳統的薄膜太陽能模塊在吸收層和鄰近的CdS緩沖 層之間缺乏有效的鈍化。有效鈍化的缺乏通過多余的二元物質或缺陷(諸 如Mcu⁺、Cu_xSe_1-x或Cu_xS_1-x)提供分流路徑。這轉而限制了改進器件的開 路電壓(Voc)和分流電阻的能力，從而限制了提高器件的帶隙的能力，并 因此限制了提高器件的性能的能力。

而且，迄今為止，已知的提高接近CIGS吸收層的能帶間隙的有效方 法僅是通過硫摻入或Ga扁平化。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的缺陷，根據本發明的一方面，提供了一 種太陽能電池模塊，包括：襯底；吸收層，形成在所述襯底上方；多孔氧 化鋁鈍化層，形成在所述吸收層的上表面上；緩沖層，共形地形成在所述 鈍化層上方；以及透明導電氧化物層，共形地形成在所述緩沖層上方。

在該太陽能電池模塊中，所述吸收層是薄膜吸收層。

在該太陽能電池模塊中，所述吸收層是CIGS層。

該太陽能電池模塊還包括在所述CIGS層的上表面處形成的Cu(In， Al)Se₂區。

在該太陽能電池模塊中，所述Cu(In，Al)Se₂區的帶隙介于約1.09 至1.57之間。

在該太陽能電池模塊中，所述太陽能電池模塊是晶體硅太陽能電池模 塊。

根據本發明的另一方面，提供了一種鈍化太陽能電池模塊的吸收層的 方法，包括以下步驟：提供在其上方形成有吸收層的襯底；以及在所述吸 收層的上表面上形成多孔氧化鋁鈍化層。

該方法還包括：在所述鈍化層上方共形地形成緩沖層；以及在所述緩 沖層上方共形地形成透明導電氧化物層。

在該方法中，所述吸收層是CIGS層。

在該方法中，形成所述多孔氧化鋁鈍化層的步驟包括在所述吸收層上 直接沉積氧化鋁膜。

在該方法中，通過濺射沉積所述氧化鋁膜。

在該方法中，在氧氣環境中進行所述濺射，所述方法還包括控制沉積 壓力和氧氣氣體比的步驟以控制氧化鋁鈍化層的孔隙尺寸。

在該方法中，所述吸收層是CIGS層。

在該方法中，形成所述多孔氧化鋁鈍化層的步驟包括：在所述吸收層 上沉積鋁(Al)膜；氧化所述鋁膜以形成氧化鋁鈍化層。

在該方法中，所述氧化步驟包括在第一偏置電壓下在氧化浴中處理所 述鋁膜第一時間段，然后在第二偏置電壓下在所述氧化浴中處理所述鋁膜 第二時間段，所述第二偏置電壓大于所述第一偏置電壓。

在該方法中，所訴第二時間段大于所述第一時間段。

在該方法中，所述第二時間段期間的所述氧化浴的溫度低于所述第一 時間段期間的所述氧化浴的溫度。

在該方法中，所述吸收層是CIGS層。

在該方法中，所述吸收層是CIGS層，在形成所述氧化鋁層的步驟之 后，所述方法還包括實施退火步驟以在所述CIGS層的上表面處形成Cu (In,Al)Se₂區。

根據本發明的又一方面，提供了一種形成多孔氧化鋁鈍化層的方法， 包括以下步驟：在層上沉積將被鈍化的鋁(Al)膜；在第一偏置電壓和第 一溫度下，在氧化浴中處理沉積的鋁膜第一持續時間段，以形成多孔氧化 鋁層；在所述處理步驟之后，通過在所述氧化浴中處理所述氧化鋁層并且 控制在所述氧化浴中處理所述氧化鋁層的偏置電壓、溫度和持續時間而使 所述多孔氧化鋁層的孔隙敞開。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，通過以下詳細描述可以更好地理解本發明的 各方面。應該注意，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實 際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1示出了根據一些實施例的形成用于太陽能電池模塊的鈍化吸收層 的方法。

圖2示出了根據一些實施例的用于形成多孔氧化鋁鈍化層的陽極氧化 方法。

圖3示出了具有多孔氧化鋁鈍化層的薄膜太陽能電池模塊的實施例。