[發明專利]用于光伏器件的層結構和包括其的光伏器件

在審

• 申請號: 201880086779.X
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN111656534A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 陳樂;J.郭;D.維斯
• 申請（專利權）人: 第一陽光公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/073;H01L31/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 童春媛;彭昶

一種用于光伏器件的層結構，包括：包括氧化錫銦的透明導電氧化物層(20)；鄰近透明導電氧化物層的氧化錫銦的二氧化錫層(30)；和鄰近二氧化錫層的氧化鎂鋅層(40)，其中氧化鎂鋅層為氧化鋅和氧化鎂的合金。光伏器件，包括：包括氧化錫銦的透明導電氧化物層；在透明導電氧化物層的氧化錫銦上布置的二氧化錫層；鄰近二氧化錫層的氧化鎂鋅層，其中氧化鎂鋅層為氧化鋅和氧化鎂的合金；和在氧化鎂鋅層上布置的吸收層，其中吸收層包括鎘、碲、硒或其任何組合。

背景

本說明書主要涉及用于光伏器件的層結構，更具體地講，涉及用材料和層參數的特定組合提高光伏器件的效率。

光伏器件通過用顯示光伏效應的半導體材料使光轉換成電來產生電力。某些類型的半導體材料可能難以制造。例如，在半導體材料上提供的一些材料層可能具有期望的性質和不期望的性質雙方。遺憾的是，有效生產半導體材料所必需的制造過程會增強其它材料層的不期望性質。因此，以提高效率為目的加到光伏器件的材料層最終會降低效率。

因此，需要用于光伏器件的替代層結構。

概述

在本文中提供了用于光伏器件的層結構。鑒于以下詳述，結合附圖，將更充分地理解本文所述實施方案提供的特征。

附圖簡述

在附圖中闡述的實施方案在本質上為說明性和示例性，并且不旨在限制由權利要求限定的主題。在結合以下附圖閱讀時，可理解以下說明性實施方案的詳述，其中相似的結構用相似的參考數字表示，其中：

圖1示意描繪根據本文所示和所述的一個或多個實施方案的層結構；

圖2示意描繪根據本文所示和所述的一個或多個實施方案結合有圖1的層結構的光伏器件；

圖3示意描繪根據本文所示和所述的一個或多個實施方案的襯底；

圖4示意描繪根據本文所示和所述的一個或多個實施方案結合有圖1的層結構的光伏器件；并且

圖5示意描繪根據本文所示和所述的一個或多個實施方案用于形成光伏器件的吸收層的半導體層；并且

圖6用圖形描繪根據本文所示和所述的一個或多個實施方案進入光伏器件吸收層的銦擴散。

詳述

圖1總體描繪用于光伏器件的層結構的實施方案。層結構可包括透明導電氧化物(TCO)層、在TCO層上布置的二氧化錫層和在二氧化錫層布置上的氧化鎂鋅層，它們協作改進光伏器件的性能。在本文中將更詳細地描述層結構和結合該結構的光伏器件的各種實施方案。

現在參考圖1，圖1示意描繪層結構10的實施方案。層結構10可構造成減輕有害化學物質擴散通過層結構10。層結構10可包括TCO層20，TCO層20構造成提供電接觸，以傳輸由在TCO層20上布置的其它層產生的電荷載流子。應注意，短語“在…上布置”指相互直接接觸或通過在其間具有中間層而間接布置的層，除非另外明確指明。本文所用詞語“鄰近”指兩個層毗鄰地布置，并且在至少一部分層之間沒有任何中間材料。

TCO層20可具有第一表面22和基本面向第一表面22的相反方向的第二表面24。TCO層20可具有在第一表面22和第二表面24之間界定的厚度26。TCO層20的厚度26可小于約700nm，例如在一個實施方案中小于或等于約600nm，在另一個實施方案中在約500nm和約30nm之間，或在另一個實施方案中在約400nm和約50nm之間。

通常，TCO層20可由基本透明且具有寬帶隙的一個或多個n型半導體材料層形成。具體地講，與光的光子能量相比，寬帶隙可具有更大的能量值，這可減輕不希望的光吸收。在一些實施方案中，TCO層20可包括氧化錫銦。氧化錫銦可包含比錫更多的銦。在一些實施方案中，作為原子比表示的銦與錫之比可大于約3:2，例如，在一個實施方案中大于約65:35，在另一個實施方案中大于約7:3，或在另一個實施方案中在約4:1和約99:1之間。