專(zhuān)利名稱(chēng)：使用增強(qiáng)的光捕獲方案的薄膜光伏器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜型光伏器件，該器件包括浮雕紋理化的透明覆板、透明導(dǎo)電氧化物層(TC0)、光吸收活性層以及反射背電極。
背景技術(shù)：
光伏器件一般地用于將光能轉(zhuǎn)化成電能。這些器件包含活性層，活性層具有在曝露到光后產(chǎn)生電荷載流子的光吸收材料。這樣的材料的典型實(shí)例是單晶硅(m-Si)和多晶娃(p-Si)。因?yàn)橥薨嘿F，所以保持層厚最小很重要。在m-Si和ρ-Si的情況中，層厚相對(duì)較厚，因?yàn)樵摬牧线€用作用于制造光伏器件的襯底。因此硅的總體層厚約為180 μ m。為了克服此和其它問(wèn)題，發(fā)展了薄膜光伏器件。該器件使用另一種材料(例如，玻璃、塑料或者金屬箔板)作為襯底并且僅向此襯底施加活性材料的薄層(±0. 1-4μπι)。在薄膜光伏應(yīng)用中使用的光吸收材料的實(shí)例是非晶硅(a-Si )、微晶硅(μ c-Si )、硒化銅銦鎵(CLGS)、鎘化碲 (CdTe)和染料敏化太陽(yáng)能電池(DSC)。
一種光吸收材料不能等效率低吸收光的所有波長(zhǎng)。產(chǎn)生電荷載流子的給定波長(zhǎng)處的光子的百分比被稱(chēng)為量子效率。每種光吸收材料都具有不同的QE。因此，在一些情況中， 幾種不同光吸收材料層被施加到彼此頂部以吸收盡可能多的光。例如，可以使用兩種光吸收材料的結(jié)合，其中一種在光譜的藍(lán)/綠區(qū)域具有高QE而另一種在光譜的綠/紅區(qū)域具有高QE。通過(guò)這樣做，寬范圍的波長(zhǎng)被有效吸收并且轉(zhuǎn)化為電荷載流子。典型的實(shí)例是使用 a-Si和μ C-Si的結(jié)合。
薄膜光伏器件除了活性層之外還包括幾個(gè)其它部件。例如，需要收集當(dāng)光被吸收時(shí)通過(guò)活性層產(chǎn)生的電荷載流子。對(duì)此，在所述活性層的前(光接收側(cè))和后(非-光接收側(cè)) 放置電極。特別是要求前側(cè)TCO具有高導(dǎo)電率(典型地，表面電阻8-14歐姆/方塊)而且還顯示高透射性。否則，活性層不能吸收任何光并且因此不能產(chǎn)生電荷載流子。通常，透明導(dǎo)電氧化物(TCO)被用于此目的。TCO材料的實(shí)例是氧化銦錫(ΙΤ0)、氟化的氧化錫(FTO)或者(鋁)氧化鋅(ΑΖ0)。背電極通?；谌玢y的高反射材料。其理由是沒(méi)有被活性層吸收的光被反射電極反射回活性層。因此，入射光的路徑長(zhǎng)度增加并且因此吸收機(jī)會(huì)也增加。為了增加光的路徑長(zhǎng)度的目的，還有可能使用具有分離反射層(如白箔)在其背后的透明背電極。在任意情況下，薄膜疊層都很薄并且可以容易地被破壞。為了保護(hù)它們，在前側(cè)(即光接收側(cè))上使用由玻璃或者聚合物構(gòu)成的透明涂層。背面可以通過(guò)如玻璃、泰德拉(tedlar) 環(huán)氧樹(shù)脂等的透明或者非透明材料保護(hù)。經(jīng)常通過(guò)使用乙烯醋酸乙烯脂(EVA)、離聚物、熱塑性聚氨酯(TPU)或者聚乙烯醇縮丁醛(PVB)將背面和前面涂層層壓在一起。
通過(guò)如化學(xué)或物理氣相沉積技術(shù)在襯底上沉積薄層(即，電極和活性層)制造薄膜模塊。原則上，各種材料都可以用作襯底，然而，一般地保護(hù)覆板用于此目的。例如，如果應(yīng)用始于玻璃覆板，那么首先施加TC0，然后沉積a-Si層和銀電極并且最后通過(guò)保護(hù)聚合物涂層密封。
對(duì)于薄膜施加，保持層的厚度盡可能的薄而不損失器件的效率很重要。更薄的層CN 102934234 A書(shū)明說(shuō)2/6頁(yè)導(dǎo)致更少的材料成本和更快的處理。另一方面，層足夠厚以吸收大部分入射光很重要。沒(méi)有被吸收的光不能轉(zhuǎn)化成電能，其導(dǎo)致光伏器件的差的效率。在現(xiàn)有技術(shù)中，已公知幾個(gè)克服此問(wèn)題的方法。
減少活性材料的層厚的一般方法是將折射光的紋理產(chǎn)生到前電極或者TCO 中。作為光折射的結(jié)果，進(jìn)入活性材料中的光的路徑長(zhǎng)度增加。浮雕紋理可以是隨機(jī)紋理(J. Miiller 等人的，TCO and light trapping in silicon thin film solar cells, Solar Energy, Vol77, Issue6, December2004 (917-930) ) 但是光的折射的控制受: 限制并且因此路徑長(zhǎng)度的增加是小的。還可以在TCO中產(chǎn)生周期紋理(C. Haase等人的 Efficient light trapping scheme by periodic and quasi-random light trapping structures, Photovoltaics Specialiste Conference, 2008)。周期紋理可以很好的控制光的折射，但是因?yàn)橐蠖鄠€(gè)復(fù)雜處理步驟，所以制造昂貴。一種可選的方法是在TCO中制造如柵格的衍射光的紋理(C. Haase, H. Stiebig等人的Light trapping in thin-film silicon solar cells with periodic structures, Proc. 2IstEuropean Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Dresden, Germany, 2006，P. 1712)。這樣的兀件能夠很有效的重定向光的方向，但是，僅對(duì)特定的(范圍)波長(zhǎng)。無(wú)論紋理的類(lèi)型，使用紋理化的TCO的概念存在幾個(gè)缺點(diǎn)。紋理化向TCO引入缺陷，其引起自由載流子的吸收并且因此損失光伏器件的效率。另外，TCO不是完全透明的并且吸收部分入射光。為了紋理化 TC0,需要使 用導(dǎo)致更多光吸收的更厚的TCO材料層。因此，更少的光能到達(dá)光吸收活性層并轉(zhuǎn)化成電荷載流子。這同樣降低了薄膜光伏器件的效率。
因?yàn)椴豢赡芸偸侵苯蛹y理化TC0，所以還可以通過(guò)紋理化其上施加TCO的襯底而間接紋理化TC0。例如，可以在施加TCO之前紋理化玻璃前覆層(US6538195B1)。通過(guò)隨后在紋理化的玻璃上沉積TC0，玻璃的紋理同樣出現(xiàn)在TCO中。無(wú)論采用何種紋理化方法和手段，原理上的缺點(diǎn)類(lèi)似于在前述段落中曾經(jīng)討論的。另外，紋理化的玻璃與通過(guò)玻璃的激光構(gòu)圖工藝不匹配。
在一些情況中，通過(guò)在背覆層而不是(玻璃)前覆層處使用的襯底上沉積反射背電極、光吸收活性層和TCO制造薄膜光伏器件。對(duì)這些器件，其與上述討論的可能性相似，可以紋理化反射背電極或者其上沉積反射背電極的襯底(US2009/194150A1)。該紋理化方法同樣具有已經(jīng)討論過(guò)的缺點(diǎn)。
EP0991129A1描述了一種光伏模塊，該模塊包括紋理化的玻璃覆板。該紋理向覆板提供抗眩特性。另外，該文檔提出使用折射率匹配(index-matching)劑用于通過(guò)光學(xué)補(bǔ)償前紋理的效果而實(shí)現(xiàn)穿過(guò)玻璃從光入射側(cè)激光構(gòu)圖薄膜。EP0991129A1在實(shí)例I中提及的 TCO的特性為SnO2、膜厚700nm并且峰到峰粗糙度200nm。
US2002/129850A1提出使用優(yōu)選由包含光散射顆粒的有機(jī)粘接材料制成的抗眩層。該層的成分和表面粗糙度兩者都用于層的抗眩特性。因?yàn)檫@樣的層可以應(yīng)用于完成的光伏模塊，所以可以在激光構(gòu)圖后施加這樣的層，因此解決了具有光散射涂層和通過(guò)前覆層激光雕刻所需要求的兼容性問(wèn)題。
US2008/115828提出使用包括非紋理化邊緣的紋理化覆層玻璃，目的是使得其與框架模塊的現(xiàn)有包封工藝兼容。US2008/115828提及ZnO或者SnO2作為適合于光伏模塊的透明導(dǎo)電材料。紋理化的層向板提供抗反射特性。4發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述內(nèi)容，可以推斷增加進(jìn)入薄膜光伏器件的活性材料的光的路徑長(zhǎng)度的方法是無(wú)效的或者需要高的制造成本?？梢哉f(shuō)，這個(gè)問(wèn)題本質(zhì)上是非光學(xué)元件(即，電極)被用作用于增加進(jìn)入光吸收層的光的路徑長(zhǎng)度的光學(xué)部件。因此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是克服這些問(wèn)題。
通過(guò)包括如下部分的薄膜光伏器件獲得此目標(biāo)，該薄膜光伏器件包括浮雕紋理化的透明覆板，具有小于700nm的層厚度的透明導(dǎo)電氧化物層，光吸收活性層以及反射背電極，其中透明導(dǎo)電氧化物層是非紋理化的層。
本發(fā)明具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。這些方面的一個(gè)是通常紋理化TCO以增加進(jìn)入吸收層的光的路徑長(zhǎng)度(并且因此增加光的吸收)。從而，將TCO設(shè)計(jì)為特定紋理、高導(dǎo)電率和低吸收率。 這使得工藝昂貴并且很難控制。例如，通過(guò)形成800-1200nm后的非紋理化TCO層并且在濕化學(xué)工藝中將其蝕刻以形成具有期望光學(xué)和電學(xué)特性的紋理化的600-800nm的TC0。本發(fā)明僅要求具有好的導(dǎo)電性和低的吸收率的材料。因?yàn)樵跐裉幚碇蟮漠a(chǎn)生的紋理依賴(lài)于是膜厚度的函數(shù)的雛晶(crystallite)尺寸，所以可以將膜生長(zhǎng)得更薄以節(jié)約沉積時(shí)間并且還可以在沒(méi)有達(dá)到目前使用的嚴(yán)格溫度的襯底溫度下沉積，對(duì)于ZnO高達(dá)400°C。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在大襯底尺寸(一般地，8. 5直到玻璃工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))上具有均勻紋理的要求以及紋理和襯底溫度依賴(lài)性在工藝上很難實(shí)現(xiàn)。紋理不均勻的結(jié)果將引起在這樣的 TCO襯底上形成的多個(gè)電池的不均勻的外部量子效率(EQE)，其中最低產(chǎn)生的短路電流的電池限制了大面積器件。
例如，將600-800nm紋理化的ZnO與非紋理化的100_400nm的ZnO的成本比較，成本明顯降低。另外，可以節(jié)能，因?yàn)闆](méi)有附加蝕刻工藝并且要求更少的用于產(chǎn)生“均勻隨機(jī)紋理化”層的工藝控制。
非紋理化的TCO還具有減少或者消除由TCO顆粒接觸P-和η-層引起的a_Si電池的短路問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)浮雕紋理化透明覆板以便光(例如，陽(yáng)光)在入射后至少部分地傳到浮雕紋理并且在入射后至少部分地從相對(duì)側(cè)反射(例如，光被反射背電極反射)。作為結(jié)果，穿過(guò)浮雕紋理透明覆板進(jìn)入根據(jù)本發(fā)明的光伏器件的光至少部分地被捕獲在反射背電極和浮雕紋理化覆板之間。由于此捕獲，在光吸收活性層中的光的路徑長(zhǎng)度增加并且因此層厚度可以保持最小。除了減少的成本和更快的處理之外，更薄的光吸收活性層還導(dǎo)致更少的劣化?？蛇x地，增加的路徑長(zhǎng)度通常產(chǎn)生更有效率的器件。令人吃驚的發(fā)現(xiàn)是，浮雕紋理覆板的捕獲效應(yīng)對(duì)鏡面反射最有效而對(duì)漫反射具有較低的效率。紋理化的TCO將導(dǎo)致來(lái)自反射背電極(或者例如來(lái)自TCO本身的其它反射)的反射變?yōu)槁瓷涠皇晴R面反射。 因此，有效捕獲要求使用非紋理化TC0。另外，平面TCO的使用允許TCO很薄，這導(dǎo)致在TCO 中更少的光吸收。非紋理化的TCO層的高透射性對(duì)于最小化吸收很重要，因?yàn)橹圃爝@樣的光限制結(jié)構(gòu)的目標(biāo)是增加光活性層中的吸收。而且，沒(méi)有表面紋理減少TCO對(duì)自由電荷載流子的吸收。
非紋理化層可以具有<200hm/方塊的表面電阻并且優(yōu)選<100hm/方塊的表面電阻。
優(yōu)選非紋理化的表面粗糙度類(lèi)似于下層(玻璃)襯底。
雖然在透明涂層上的浮雕紋理可以?xún)H包含一個(gè)獨(dú)立幾何光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)，但是優(yōu)選透明涂層包含幾何光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)的陣列。陣列被理解為元件集合或者組，在此情況下，獨(dú)立幾何光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)互相鄰近放置或者在一個(gè)襯底上以行或者列設(shè)置。優(yōu)選地，陣列包含至少4個(gè)幾何光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，覆板包含具有彼此鄰接的相鄰結(jié)構(gòu)的幾何光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)的陣列。設(shè)置該結(jié)構(gòu)以便所有結(jié)構(gòu)相對(duì)于彼此的取向相同、交替或者隨機(jī)。
獨(dú)立幾何光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)的特征在于，其包含基底、頂點(diǎn)以及將基底連接到頂點(diǎn)的表面的組。頂點(diǎn)被定義為獨(dú)立結(jié)構(gòu)的上部，與基底連接的表面組與該上部組合。頂點(diǎn)可以是點(diǎn)(例如，如金字塔或錐體中遇到的)、小面(例如，頂部平整的金字塔或者錐體)、線(xiàn)(例如， 溝槽中遇到的)。幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)的實(shí)例是金字塔、V-形溝槽或者鋸齒形側(cè)面。在優(yōu)選實(shí)施例中，浮雕紋理的特征在于，其中單結(jié)構(gòu)由通過(guò)至少三個(gè)η-邊形表面連接的基底和頂點(diǎn)構(gòu)成，其中η等于4或者更高。在W02009/059998中詳細(xì)描述了優(yōu)選光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)。
當(dāng)通過(guò)環(huán)描述獨(dú)立光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)的基底時(shí)，其中基底的邊緣位于圓的圓周線(xiàn)上， 優(yōu)選圓的直徑D小于30mm,更優(yōu)選小于IOmm并且最優(yōu)選小于3mm。
結(jié)構(gòu)的高度依賴(lài)于基底的直徑D并且優(yōu)選在O. 1*D和2*D之間。
在優(yōu)選實(shí)施例中，透明覆板的光接收側(cè)是浮雕紋理化的。
可以由玻璃或者聚合物材料構(gòu)成浮雕紋理化透明覆板。在優(yōu)選實(shí)施例中，浮雕紋理有聚合物材料構(gòu)成。聚合物材料的實(shí)例是諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯 (PC)、聚氨酯(PU)的丙烯酸酯類(lèi)(acrylics)以及諸如聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯 (PTFE)、聚氟乙烯(PVF)、全氟烷氧基(PFA)、氟化乙烯丙烯(FEP)或者乙烯四氟乙烯(ETFE) 的氟聚合物。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，浮雕紋理化透明覆板由聚合物材料構(gòu)成并且隨后施加到平面玻璃載板。例如可以由丙烯酸聚合物構(gòu)成浮雕紋理覆板。隨后通過(guò)層壓到太陽(yáng)能模塊的玻璃前覆板而施加該覆板。在此情況中太陽(yáng)能模塊的玻璃前覆板作為載板。
TCO可以是至少部分透明并且導(dǎo)電的任意材料。材料的實(shí)例是氧化銦錫(ΙΤ0)、氟化的氧化錫(FTO)或者如鋁氧化鋅(AZO)的摻雜的氧化鋅、包含石墨烯或者碳納米管網(wǎng)絡(luò)或者如聚(3，4乙撐二氧噻吩)(PEDOT)及其衍生物的聚合物的有機(jī)膜。
優(yōu)選TCO的層厚度小于650nm，更優(yōu)選小于600nm，更優(yōu)選小于500nm并且最優(yōu)選小于IOOnm,例如,50nm。
優(yōu)選非紋理化的TCO是沒(méi)有紋理的任意TC0，其具有控制光線(xiàn)的目的。
光吸收活性層可以是能夠?qū)⑽盏墓庾愚D(zhuǎn)化為電荷載流子(電子_空穴對(duì))的任意材料。這些材料的實(shí)例是非晶硅(a-Si)、微晶硅(μ c-Si)、硒化銅銦鎵(CLGS)、碲化鎘 (CdTe)和染料敏化太陽(yáng)能電池(DSC)。
反射背電極可以是至少部分地反射并導(dǎo)電的任意材料。材料的實(shí)例是銀或者鋁。 優(yōu)選地，反射背電極是平面的但是還可以包括一些紋理。
在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，可以減小在光伏器件中的活性材料的層厚度，因?yàn)橥ㄟ^(guò)浮雕紋理化的透明覆板可以有效俘獲進(jìn)入所述活性層的光。層厚度的減少是相對(duì)于沒(méi)有紋理化的透明覆板的相同的光伏器件而言的。此減少至少為10%，但是優(yōu)選大于20%并且最優(yōu)選大于30%。在TCO被紋理化的情況下也可以獲得活性材料的層厚度的減少，然而，非紋理化的TCO將導(dǎo)致更好的捕獲以及由此的令人吃驚的光伏器件的高性能。


通過(guò)參考下面的附圖和實(shí)例可以更好地理解本發(fā)明。下面的附圖和實(shí)例旨在描述本發(fā)明的確定的實(shí)施例并且不應(yīng)該被理解為對(duì)所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的范圍的任意方式的限制。通過(guò)隨后的實(shí)例進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
圖I示出了用于減少活性層材料的厚度的方法。
圖2示出了包括浮雕紋理化透明覆板、非紋理化TC0、光吸收活性層和反射背電極的光伏器件。
圖3示出了不同幾何光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)的選擇。
圖4a_e示出了不同視角的單一結(jié)構(gòu)和該結(jié)構(gòu)的陣列。
具體實(shí)施方式
實(shí)例I :
產(chǎn)生聚合物板，其包括如圖4中描述的結(jié)構(gòu)的陣列。制造基于具有兩個(gè)光吸收活性層的串接結(jié)電池結(jié)構(gòu)并且上部電池由非晶硅構(gòu)成且底部電池由微晶硅構(gòu)成的薄膜硅模塊。在模塊中的TCO基于非紋理化的50nm厚的鋁摻雜的氧化鋅層。銀用作反射背電極。通過(guò)與EVA的片層壓將聚合物片施加到薄膜硅模塊的玻璃前覆層。
實(shí)例2:
產(chǎn)生聚合物片，其包括如圖4中描述的結(jié)構(gòu)的陣列。制造基于具有兩個(gè)光吸收活性層的串接結(jié)電池結(jié)構(gòu)并且上部電池由非晶硅構(gòu)成且底部電池由微晶硅構(gòu)成的薄膜硅模塊。在模塊中的TCO基于非紋理化的50nm厚的鋁摻雜的氧化鋅層。銀用作反射背電極。通過(guò)基于硅酮的粘接劑將聚合物片施加到薄膜硅模塊的玻璃前覆層。
實(shí)例3
產(chǎn)生聚合物板，其包括如圖4中描述的結(jié)構(gòu)的陣列。基于-Si/μ C-Si基光伏模塊制造薄膜硅模塊，該光伏模塊包括紋理化覆板、非紋理化的100-400nm的ZnO、150-200nm的 a-Si i-層、500-800nm的μ c_Si i_層。銀用作反射背電極。通過(guò)使用聚合物粘接劑將聚合物板施加到薄膜硅模塊的玻璃前覆層。
圖I :
圖I示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)減小活性材料或者活性層2的層厚度的方法。此目的是向前電極或者TCOl中制備折射光的紋理。作為光的折射的結(jié)果，進(jìn)入活性材料2中的光的路徑長(zhǎng)度增加。然而，光的折射的控制受限制并且因此路徑長(zhǎng)度的增加少。同樣，紋理化在 TCOl中引入缺陷，其引起對(duì)自由載流子的吸收并且因此損失光伏器件的效率。另外，TCOl 不是完全透明的并且會(huì)吸收部分入射光。為了紋理化TC01，需要使用TCO材料I的更厚的層，這導(dǎo)致更多的光吸收。因此，更少的光能夠到達(dá)光吸收活性層2并因此轉(zhuǎn)化為電荷載流子。這同樣減少了薄膜光伏器件的效率。在隨機(jī)紋理化的TCOl的頂部，提供透明覆層5。 反射背電極3構(gòu)成保護(hù)背層4。
圖2
圖2示出了本發(fā)明的實(shí)施例，其中顯示薄膜光伏器件包括浮雕紋理化透明覆板7、 非紋理化TC06、光吸收活性層2以及反射背電極3。設(shè)計(jì)浮雕紋理化透明覆板7以便光(SP，太陽(yáng)光)在入射后至少部分地傳到浮雕紋理并且在入射后至少部分地從相對(duì)側(cè)反射(例如， 光被反射背電極反射)。作為結(jié)果，入射到根據(jù)本發(fā)明的光至少部分地被捕獲在反射背電極 3和浮雕紋理之間。由于此捕獲，在光吸收活性層中的光的路徑長(zhǎng)度增加并且因此層的厚度可以保持最小?？蛇x地，增加的路徑長(zhǎng)度通常產(chǎn)生更有效率的器件。另外，平面TC06的使用(即，紋理化的TC0)允許TC06很薄，這導(dǎo)致在TCO中更少的光吸收。而且，沒(méi)有表面紋理減少了 TC06對(duì)自由電荷載流子的吸收。
圖3
圖3示出了一些優(yōu)選獨(dú)立幾何光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)，其包含基底、頂點(diǎn)以及連接基底和頂點(diǎn)的表面的組。頂點(diǎn)被定義為獨(dú)立結(jié)構(gòu)的上部，與基底連接的表面的組與其組合。頂點(diǎn)可以是點(diǎn)(例如，如金字塔或錐體中遇到的)、小面(例如，頂部平整的金字塔或者錐體)、線(xiàn)(例如，溝槽中遇到的)。這些是根據(jù)本發(fā)明的浮雕結(jié)構(gòu)的幾個(gè)實(shí)例。
圖4:
圖4示出了浮雕紋理的另一個(gè)實(shí)施例。這里，單個(gè)結(jié)構(gòu)包括通過(guò)至少三個(gè)η-邊形表面連接的基底和頂點(diǎn)，其中η等于4或者更高。在圖4a中，示出了具有連接基底和頂點(diǎn)的三個(gè)4-邊形表面的結(jié)構(gòu)的3D視圖。在圖4b中，示出了圖4a的結(jié)構(gòu)的頂視圖。在圖4c 中，示出了此結(jié)構(gòu)沿0°軸的側(cè)視圖并且在圖4d中，示出了此結(jié)構(gòu)沿60°軸的側(cè)視圖。圖 4e示出了圖4a的結(jié)構(gòu)的陣列。
權(quán)利要求
1.一種薄膜光伏器件，包括浮雕紋理化的透明覆板(7)、具有小于700nm的層厚度的透明導(dǎo)電氧化物層、光吸收活性層(2)以及反射背電極(3)，其中所述透明導(dǎo)電氧化物層是非紋理化層(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的器件，其中所述反射背電極(3)是非紋理化的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的器件，其中僅所述透明覆板(7)是紋理化的。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的器件，其中所述透明覆板(7)的光接收側(cè)是浮雕紋理化的。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的器件，其中所述透明覆板(7)通過(guò)包括幾何光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)的陣列而被浮雕化，所述幾何光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)包含基底、頂點(diǎn)以及將所述基底連接到所述頂點(diǎn)的表面的組。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的器件，其中所述幾何光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)的陣列包括具有通過(guò)至少三個(gè)η-邊形表面連接的基底和頂點(diǎn)的單個(gè)光學(xué)浮雕結(jié)構(gòu)，其中η等于4或更高。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6的器件，其中所述浮雕紋理化的透明覆板(7)由聚合物材料構(gòu)成。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的器件，其中所述浮雕紋理化的覆板(7)被施加到玻璃板。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的器件，其中所述透明導(dǎo)電氧化物層由鋁摻雜的氧化鋅構(gòu)成。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的器件，其中所述反射背電極(3)由銀構(gòu)成。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的器件，其中所述光吸收活性層(2)包括幾個(gè)不同的吸收材料層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的器件，其中所述光吸收活性層(2)包括非晶硅層和微晶硅層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄膜光伏器件，該器件包括浮雕紋理化透明覆板(7)、具有小于700nm的層厚度的透明導(dǎo)電氧化物層(6)、光吸收活性層(2)以及反射背電極(3)，其中透明導(dǎo)電氧化物層是非紋理化層。
文檔編號(hào)H01L31/0236GK102934234SQ201180026633
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者K·赫爾曼斯, B·斯拉格爾, B·C·克蘭茲, A·霍夫曼 申請(qǐng)人:太陽(yáng)能優(yōu)勝有限公司, 舒科Tf有限及兩合公司