專利名稱：用于光生伏打裝置的基材的制作方法
用于光生伏打裝置的基材本申請要求2008年3月25日提交的美國專利臨時申請第61/039,398號的優(yōu)先 權(quán)。
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域?qū)嵤┓绞揭话闵婕肮馍螂姵?，更具體涉及用于光生伏打電池的光散射基材 禾口覆材(superstate)。
背景技術(shù)：
對于薄膜硅光生伏打太陽能電池，光優(yōu)選有效地結(jié)合入硅層，然后被俘獲在該 層中，提供足夠進行光吸收的路徑長度。特別優(yōu)選大于硅厚度的光路長度。結(jié)合了無定形硅和微晶硅的常規(guī)串聯(lián)電池通常包括在其上設(shè)置有透明電極的 基材，無定形硅的頂部電池，微晶硅的底部電池，以及背面接觸或?qū)﹄姌O。光通常從沉 積基材一側(cè)入射，使得基材在此電池結(jié)構(gòu)中作為覆材。無定形硅主要在低于700納米(nm)的光譜可見光部分吸收，而微晶硅的吸收與 大塊晶體硅類似，隨著向延伸至大約1200納米的過程，吸光率逐漸降低。這兩種材料都 能夠由具有提高的散射和/或改進的透射的表面獲益。透明電極(也稱為透明導(dǎo)電氧化物，TCO)通常是氟摻雜的SnO2膜(FTO)或者 鋁摻雜的或硼摻雜的ZnO(分別為AZO或BZO)膜，厚度約為1微米，對其進行織構(gòu)化， 用來將光散射入無定形Si和微晶Si。散射的主要測量方式稱為“霧度”，定義為散射到 進入電池的光束2.5度以外的光與向前透射過電池的全部的光之比。由于散射表面對波長 的依賴性，在300-1200納米的很寬的太陽光譜范圍內(nèi)，霧度通常不是恒定的值。另外， 如上文所述，對單次通過硅的均勻薄層而吸收的光，對長波長光的俘獲要比對短波長光 的俘獲更重要。在一些常規(guī)的光生伏打應(yīng)用中，在550納米波長處測得，霧度約為10-15%。但 是，所述散射分布函數(shù)(distribution fonction)并不是僅由這一個參數(shù)支配的，相對于窄角 散射，大角散射能夠更有效地提高在硅內(nèi)的路徑長度。對于不同種類的分布函數(shù)的文獻 表明，改進的大角散射對電池的性能具有顯著的影響?？梢酝ㄟ^各種技術(shù)對TCO表面進行織構(gòu)化。例如，對于FT0，可以通過用來沉 積膜的化學氣相沉積法(CVD)的參數(shù)來控制織構(gòu)。對于AZO或BZ0，通常在沉積之后 采用等離子體處理或者濕法蝕刻形成所需的形貌。在過去，霧度通常寫作單個數(shù)字的形式。長波長響應(yīng)對微晶硅是特別重要的。 更近些時候，報道了隨波長變化的霧度值。因為散射與波長和散射體的尺寸直接相關(guān)， 所以可以通過改變織構(gòu)化的表面上的特征的尺寸來改良波長響應(yīng)?？梢栽趩蝹€織構(gòu)中將 大的特征尺寸和小的特征尺寸結(jié)合起來，同時在長波長和短波長提供散射。這樣的結(jié)構(gòu) 還將光俘獲的功能性與改進的透光性相結(jié)合。另一方面，對于無定形Si，較短的波長是有益的?？棙?gòu)化的TCO技術(shù)可能包括以下的一種或多種缺點1)織構(gòu)的粗糙結(jié)構(gòu)會降低 沉積的硅的質(zhì)量，造成電短路，從而降低太陽能電池的總體性能；2)織構(gòu)的最優(yōu)化同時 受到沉積或蝕刻工藝可以形成的織構(gòu)以及與較厚的TCO層相關(guān)的透光性降低的限制；以 及3)對于ZnO的情況，為了制造織構(gòu)而采用等離子體處理或濕法蝕刻會增加成本。另一種滿足薄膜硅太陽能電池的光俘獲需求的方法是在沉積氮化硅之前，對硅 下方的基材進行織構(gòu)化，而不是對沉積的膜進行織構(gòu)化。在一些常規(guī)的薄膜硅太陽能電 池中，采用通孔代替TCO，用以與接觸基材的Si的底部形成接觸。一些常規(guī)的薄膜硅太 陽能電池中的織構(gòu)化由沉積在平面玻璃基材上的粘結(jié)劑基質(zhì)中的SiO2顆粒組成。此類織 構(gòu)化通常使用溶膠-凝膠法完成，其中顆粒懸浮在液體中，牽拉基材通過液體， 然后進 行燒結(jié)。珠粒保持球形，通過燒結(jié)的凝膠保持在原位?？棙?gòu)化的玻璃基材法可能包括以下的一種或多種缺點1)需要溶膠-凝膠化學 方法和相關(guān)的工藝以提供玻璃微球體與基材的結(jié)合；2)所述工藝在玻璃基材的兩個側(cè)面 上形成織構(gòu)化的表面；3)與氧化硅微球體和溶膠-凝膠材料相關(guān)的額外成本；以及4)硅 膜中膜粘著性和/或形成裂紋的問題。人們已經(jīng)開發(fā)了許多另外的方法，在TCO沉積之前制造織構(gòu)化的表面。這些方 法包括噴砂，聚苯乙烯微球體沉積和蝕刻，以及化學蝕刻。這些涉及織構(gòu)化的表面的方 法可能在可以形成的表面織構(gòu)種類方面受到限制。對于Si厚度約小于100微米的大塊晶體Si太陽能電池，光俘獲也是有利的。在 此厚度之下，厚度不足，無法在單次通過或兩次通過(具有反射性背面接觸件)的情況下 有效地吸收所有的太陽輻射。因此，已經(jīng)開發(fā)出了具有大規(guī)模幾何結(jié)構(gòu)的覆蓋玻璃，用 來提高光俘獲。例如，在覆蓋玻璃和硅之間設(shè)置EVA(乙基-乙酸乙烯酯)包封材料。 這些覆蓋玻璃的一個例子是購自圣戈本玻璃公司(Saint-GobainGlass)的Albarino 類產(chǎn) 品。通常采用輥壓法形成該大規(guī)模結(jié)構(gòu)。優(yōu)選使用具有光散射性質(zhì)的基材，所述光散射性質(zhì)要足以提供光俘獲，特別是 較長波長的光俘獲。另外，優(yōu)選基材是平面型的，例如可以在不導(dǎo)致有害的電子效應(yīng)的 前提下隨后進行膜沉積。

發(fā)明內(nèi)容
如本文所述的基材解決了上述用于光生伏打應(yīng)用的常規(guī)基材的一個或多個缺
點ο一個實施方式是一種光生伏打裝置，該裝置包括基材，與基材相鄰的導(dǎo)電材 料，以及與所述導(dǎo)電材料相鄰的活性光生伏打介質(zhì)，所述基材包含無機基質(zhì)，以及設(shè)置 在所述無機基質(zhì)中的具有光散射性質(zhì)的區(qū)域。另一個實施方式是一種光生伏打裝置，該裝置包括基材，一個層，導(dǎo)電材料， 以及與所述導(dǎo)電材料相鄰的活性光生伏打介質(zhì)，所述層包含無機基質(zhì)以及設(shè)置在所述無 機基質(zhì)中的具有光散射性質(zhì)的區(qū)域，在所述導(dǎo)電材料中，所述層與所述基材物理接觸， 所述層設(shè)置在所述基材和所述導(dǎo)電材料之間。在以下的詳細描述中提出了本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點，其中的部分特征和優(yōu)點對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言由所述內(nèi)容而容易理解，或通過示出的描述和其權(quán)利要求書以 及附圖中所述實施本發(fā)明而被認可。應(yīng)理解前面的一般性描述和以下的詳細描述都只是對本發(fā)明的示例，用來提供 理解本發(fā)明的性質(zhì)和特性的總體評述或框架。包括的附圖提供了對本發(fā)明的進一步的理解，附圖被結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成 說明書的一部分。附示說明了本發(fā)明的一個或多個實施方式，并與說明書一起用來 說明本發(fā)明的原理和操作。


結(jié)合附圖，通過以下詳述更好地理解本發(fā)明。
圖1是根據(jù)一個實施方式的光生伏打裝置的特征的示意圖。圖2是根據(jù)一個實施方式的光生伏打裝置的特征的示意圖。圖3是根據(jù)一個實施方式的光生伏打裝置的特征的示意圖。圖4a，圖4b，圖4c和圖4d顯示了根據(jù)一些實施方式的散射基材。圖5是根據(jù)一些實施方式示例性的顆粒形狀、分布和尺寸的掃描電子顯微照片 (SEM)。圖6是根據(jù)一些實施方式示例性的顆粒形狀、分布和尺寸的掃描電子顯微照片 (SEM)。圖7是根據(jù)一些實施方式示例性的顆粒形狀、分布和尺寸的掃描電子顯微照片 (SEM)。圖8是直徑為500納米的顆粒的空氣透射率隨顆粒密度的變化關(guān)系圖。圖9是對于直徑500納米的顆粒，被積函數(shù)(Si吸光率，太陽光譜和波長的乘 積)_波長的關(guān)系圖。圖10是對于5e6的最優(yōu)化的顆粒密度，透射率_反射率圖。圖11是對于5e6的最優(yōu)化的顆粒密度，相應(yīng)的角強度圖。圖12是根據(jù)一個實施方式，使用光敏性玻璃得到的基材的透射率_波長圖。圖13是根據(jù)一個實施方式的Fota-Lite 基材的角強度圖。圖14是根據(jù)一個實施方式，總透射率-波長圖。圖15是根據(jù)一個實施方式，漫透射率-波長圖。圖16是根據(jù)一個實施方式的層的角強度圖。發(fā)明詳述下面詳細參考本發(fā)明的各種實施方式，這些實施方式的例子在附圖中示出。只 要可能，在所有附圖中使用相同的附圖標記來表示相同或類似的部分。在本文中，術(shù)語“體積散射”可以定義為光通過的材料的折射率的非均一性造 成的對光路的影響。在本文中，術(shù)語“表面散射”可以定義為光生伏打電池中層間的界面粗糙度對 光路造成的影響。在本文中，根據(jù)光生伏打電池的結(jié)構(gòu)，術(shù)語“基材”可以用來描述基材或者覆 材(superstrate)。例如，如果當所述基材在組裝入光生伏打電池的時候，位于光生伏打電池的光入射側(cè)，則所述基材是覆材。所述覆材可以為光生伏打材料提供保護，使其免受 沖擊和環(huán)境降解，同時允許太陽光譜中合適的波長透過。另外，可以將多個光生伏打電 池排列成光生伏打模塊。在本文中，術(shù)語“相鄰的”可以定義為緊鄰。相鄰的結(jié)構(gòu)可以互相物理接觸， 也可以不發(fā)生物理接觸。相鄰的結(jié)構(gòu)可以包括設(shè)置在它們之間的其它的層以及/或者結(jié) 構(gòu)。在本文中，術(shù)語“平面的”可以定義為具有基本上形態(tài)平坦的表面。如圖1所示，一個實施方式是一種光生伏打裝置100，該裝置包括基材10，與基 材相鄰的導(dǎo)電材料12，以及與所述導(dǎo)電材料相鄰的活性光生伏打介質(zhì)14，所述基材包含 無機基質(zhì)18，以及設(shè)置在所述無機基質(zhì)中的具有光散射性質(zhì)的區(qū)域20。在一個實施方式中，同樣如圖1所示，所述光生伏打裝置100還包括對電極16， 所述對電極與所述活性光生伏打介質(zhì)14物理接觸，所述對電極設(shè)置在所述活性光生伏打 介質(zhì)14的相反表面22上，作為導(dǎo)電材料12。根據(jù)一個實施方式，所述活性光生伏打介質(zhì)與導(dǎo)電材料物理接觸。根據(jù)一個實 施方式，所述導(dǎo)電材料是透明導(dǎo)電膜，例如透明導(dǎo)電氧化物。所述透明導(dǎo)電膜可以包括 織構(gòu)化的表面。 根據(jù)一個實施方式，所述區(qū)域包含以下的一種或多種顆粒、團體、球體、沉 淀物、晶體、枝狀晶體、相分離元素、相分離化合物、空氣泡、空氣線條、空穴或它們 的組合?；蛘呃缢鰠^(qū)域可以包含多種顆粒、多種團體、多種球體、多種沉淀物、多 種晶體、多種枝狀晶體、多種相分離元素、多種相分離化合物、多種空氣泡、多種空氣 線條、多種空穴或它們的組合。在一個實施方式中，所述基質(zhì)包含選自以下的材料玻璃、玻璃陶瓷以及它們 的組合。在一個實施方式中，所述區(qū)域包含選自以下的材料玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、 金屬氧化物、混合金屬氧化物(metals oxide)、以及它們的組合。如圖2的一個實施方式所示，所述光生伏打裝置200還包括一個層24，所述層 24包含無機基質(zhì)28以及設(shè)置在所述無機基質(zhì)中的具有光散射性質(zhì)的區(qū)域26，所述層與基 材10物理接觸，設(shè)置在所述基材10和導(dǎo)電材料12之間。根據(jù)一些實施方式，所述層的厚度等于或小于1毫米，例如等于或小于800微 米，例如等于或小于500微米，例如等于或小于250微米，例如等于或小于100微米，例 如等于或小于50微米，例如等于或小于25微米，例如等于或小于15微米，例如等于或 小于10微米。根據(jù)另一個實施方式，所述層的厚度等于或大于1微米，例如為1-10微米。在一些實施方式中，所述活性光生伏打介質(zhì)包括多個層。例如，所述多個層可 以包含一個或多個p-n結(jié)，例如在Si電池內(nèi)。在一個實施方式中，所述活性光生伏打介 質(zhì)包含串聯(lián)結(jié)，CdTe，或(二)硒化銅銦鎵(CIGS)。圖3所示的另一個實施方式是一種光生伏打裝置300，所述裝置包括基材30，一 個層32，導(dǎo)電材料12，以及與所述導(dǎo)電材料相鄰的活性光生伏打介質(zhì)14，所述層32包含 無機基質(zhì)28以及設(shè)置在所述無機基質(zhì)中的具有光散射性質(zhì)的區(qū)域26，在所述導(dǎo)電材料12 中，所述層與所述基材30物理接觸，所述層設(shè)置在所述基材和所述導(dǎo)電材料之間。
根據(jù)一些實施方式，所述層的厚度等于或小于1毫米，例如等于或小于800微 米，例如等于或小于500微米，例如等于或小于250微米，例如等于或小于100微米，例 如等于或小于50微米，例如等于或小于25微米，例如等于或小于15微米，例如等于或 小于10微米。根據(jù)另一個實施方式，所述層的厚度等于或大于1微米，例如為1-10微 米。在一個實施方式中，同樣如圖3所示，所述光生伏打裝置300還包括對電極16， 所述對電極與所述活性光生伏打介質(zhì)14物理接觸，位于所述活性光生伏打介質(zhì)14的相反 表面22上，作為導(dǎo)電材料12。在圖3所示的實施方式中，所述基材可以具有體積散射性質(zhì)，也可沒有體積散 射性質(zhì)。根據(jù)一個實施方式，所述基材是透明的。根據(jù)一個實施方式，所述基材包含選 自以下的材料玻璃、玻璃陶瓷以及它們的組合。如上所述，常規(guī)的硅光生伏打電池使用結(jié)構(gòu)化的表面作為在硅層內(nèi)使得光重新 取向以及提高光路長度的手段。一種替代的方法是在平面基材內(nèi)使用體積散射。這些材 料已經(jīng)被用于光散射應(yīng)用。常規(guī)的例子包括乳色玻璃和玻璃陶瓷。在一個實施方式中，所述基材包括分散在無機基質(zhì)整個體積內(nèi)的大量區(qū)域。在 另一個實施方式中，所述基材包括分散在無機基質(zhì)一部分體積內(nèi)的大量區(qū)域。此處可以 進一步獲得以下優(yōu)點在保持平面的表面用于隨后的沉積(例如沉積TCO)的同時，對基 材內(nèi)的散射區(qū)域進行圖案化。在一些實施方式中，所述基材包括一些按照以下方式、以一定的梯度設(shè)置的區(qū) 域在厚度上從頂?shù)降祝诤穸壬蠌淖蟮接?，在厚度的一部分上從頂?shù)降祝诤穸鹊囊?部分上從左到右，或者這些情況的組合。以一種或多種圖案設(shè)置的區(qū)域還可以在所述一 種或多種圖案內(nèi)包括上文所述的梯度。圖4a，圖4b，圖4c和圖4d中顯示了包括區(qū)域的 基材10的示例性實施方式。根據(jù)一些實施方式，基質(zhì)材料、區(qū)域結(jié)構(gòu)、區(qū)域材料和區(qū)域 的設(shè)置可以與前文所述相同。具有圖案化的區(qū)域的基材或?qū)涌梢栽诨牡姆巧⑸洳糠謨?nèi)提供光俘獲，同時在 Si內(nèi)提供光俘獲。在各種實施方式中，所述散射層可以通過以下方法形成層疊，層疊 熔合，薄膜沉積，或者光引發(fā)的結(jié)晶(例如Fota-Lite )。在一個實施方式中，可以通過 將高(或低)折射率的微型顆?；蛭⑶蝮w嵌入平面化的薄層中，從而形成散射層或膜。在 一個實施方式中，所述整體或薄層體積散射材料是相分離的玻璃或玻璃陶瓷。有很多種材料適合用作體積散射基材和/或?qū)?。合適的材料包括玻璃陶瓷，其 包括但不限于例如富鋁紅柱石，β-石英，硅鋅礦，硅堿鈣石和Dicor ；相分離的玻璃 (例如蛋白石)包括但不限于例如鋇蛋白石，硅酸鋇蛋白石，氟化物蛋白石和硅酸鉛蛋白 石；光敏性玻璃，包括但不限于例如Fotalite 和FotaForm (購自康寧有限公司(Coming Incorporated))；以及光折射材料(包括玻璃、玻璃陶瓷和晶體)。在所述各種材料中，散射顆粒可以由均一的材料原位形成，或者加入，以制備 復(fù)合混合物。所述材料可以使用合適的加工技術(shù)熔融，包括熱加工技術(shù)(例如加熱)，化 學加工技術(shù)(例如離子交換)以及/或者光敏技術(shù)(例如UV，紫外，和/或激光照射)。 在一些實施方式中，通過以下技術(shù)形成體積散射結(jié)構(gòu)例如光刻技術(shù)，使得材料物 理取 向(例如通過拉伸之類的機械方式，或者通過在基材上施加熱梯度的熱學方式)，或者通過對表面層進行離子交換。在一個實施方式中，加工技術(shù)使得基材材料發(fā)生相分離。在 一個實施方式中，加工技術(shù)使得基材中產(chǎn)生沉淀。在一個實施方式中，加工技術(shù)導(dǎo)致形 成兩相介質(zhì)。在光敏性玻璃中，例如FotaLite 中，可以通過控制曝光的時間、區(qū)域和強度來 控制一個或多個體積散射區(qū)域的深度和圖案。根據(jù)基材所需的性質(zhì)(例如散射角，透射率和波長依賴性)，可以使用很多種材 料。在PV應(yīng)用中，所需的性質(zhì)通常包括廣角散射，高透射率，以及不依賴于波長的性 質(zhì)。所述各種性質(zhì)會受到散射顆粒尺寸、形狀和分布影響。圖5、圖6和圖7中顯示了 示例性的顆粒形狀和尺寸，圖中分別顯示了玻璃陶瓷，富鋁紅柱石和Fota-Lite 。這些 材料可以用作基材，或者可以用作層，或者可以用于基材和層中的一者或兩者。在一個實施方式中，基材內(nèi)的體積散射與粗糙表面(例如對于粗糙化的TCO)的 散射相結(jié)合，用來獲得整體最優(yōu)化的性能，同時無需使用過于粗糙的表面，以免降低PV 電池的性能。在一個實施方式中 ，提供了粗糙的TC0，以減小預(yù)期由于具有不同折射率 的平面材料(TCO 2.0，Si 4)造成的菲涅耳反射(Fresnel reflection)。對于薄的( < 100微米)，大塊Si的情況，用EVA代替TC0，而Si要厚得 多。與薄膜Si的情況相同，在透射性和光俘獲所需的散射性之間進行權(quán)衡。在此情況 下，在可見光波長范圍內(nèi)具有高透射性似乎是更關(guān)鍵的，因為在這些厚度之下，僅需要 在Si所吸收的最長波長處進行光俘獲。根據(jù)一個實施方式，所述基材是平坦的。在一個實施方式中，所述層是平坦 的。根據(jù)另一個實施方式，所述基材和層的組合是平坦的。使用體積散射平坦基材進 行光散射的一個優(yōu)點在于，能夠克服結(jié)構(gòu)化的基材的電學和晶體生長缺陷。通過改進硅 的質(zhì)量，可以直接導(dǎo)致太陽能電池的性能獲得提高。對于需要透明導(dǎo)電性電極的薄膜技 術(shù)，TCO不需要具有雙?？棙?gòu)，因此可以是使用在線和連續(xù)CVD系統(tǒng)進行節(jié)約成本的沉 積的。另外，可以對活性Si薄膜的厚度進行精細調(diào)節(jié)并減小，以盡可能降低模塊沉積成 本。對于不需要透明導(dǎo)電電極的薄膜技術(shù)，將光約束系統(tǒng)直接整合在玻璃基材內(nèi)， 從而盡可能減少了模塊制造步驟的數(shù)量，獲得了可持久的節(jié)約成本的方案。對于薄的整 體Si太陽能電池，平面型散射基材提供了以下優(yōu)點能夠提供光俘獲，同時覆材的頂部 沒有織構(gòu)，所述織構(gòu)會暴露于環(huán)境，容易積累污垢。根據(jù)選擇用來制造散射基材的方 法，一些實施方式還提供了以下優(yōu)點在基材形成之后(例如在一個實施方式中，可熔 合成形的蛋白石玻璃基材)無需進行隨后的處理步驟。以下所述的制造方法適合用于非 常大的可熔合成形的基材，例如康寧有限公司目前生產(chǎn)用于顯示器應(yīng)用的那些。體積散射基材能夠提供高度分散的光分布。對于薄膜光生伏打(PV)應(yīng)用，所述 體積散射基材的實施方式還可以提供足夠的透射性，以吸收入射光。這表明可能有能夠 與光透射和光俘獲競爭的最優(yōu)的散射量。為了對具有分散的體積散射的基材的性能進行評價，構(gòu)建了簡化的電池構(gòu)造模 型，其僅僅由基材以及位于基材之上的Iym的Si構(gòu)成。另外，Si的背面模擬成在進行 背面接觸的區(qū)域為100%反射性背面。所述玻璃基材的厚度為0.7毫米。該模型忽略了 TCO的影響。散射顆粒限定為直徑在50-2000納米，折射率為2.1或1.8，處于折射率為1.51的玻璃內(nèi)。對于各種粒度，密度發(fā)生變化，以盡可能增大最大可以實現(xiàn)的電流密度 (MACD)。MACD通過下式I限定MACD^j-jAixy^^MX I其中q是元素電荷，h是普朗克常數(shù)，c是真空中的光速，A是在Si中的吸光率 隨波長的變化，Iam1M是太陽光譜，λ是波長。從300納米至1200納米進行積分。使 用MACD，假定Si吸收的每個光子都轉(zhuǎn)化為電子。這很顯然是理想情況，忽略了材料和 裝置的電學性質(zhì)。但是，其確實表征了裝置結(jié)構(gòu)的聚光功效。所述模型使用光學研究學 會(OpticalResearchAssociates)的光學工具(LightTools)構(gòu)建，隨后在光學工具外進行Si 吸光率和MACD的計算。對于滿足η = 2.1的顆粒，其中η是顆粒的折射率，表1顯示了最優(yōu)化的值。粒 度是顆粒的直徑。
權(quán)利要求
1.一種光生伏打裝置，其包括一種基材，其包含無機基質(zhì)以及設(shè)置在所述無機基質(zhì)中的具有光散射性質(zhì)的區(qū)域；與基材相鄰的導(dǎo)電材料；以及與所述導(dǎo)電材料相鄰的活性光生伏打介質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電材料是透明導(dǎo)電膜。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述透明導(dǎo)電膜具有織構(gòu)化的表面。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述活性光生伏打介質(zhì)與所述透明導(dǎo)電膜 物理接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括對電極，所述對電極與所 述活性光生伏打介質(zhì)物理接觸，設(shè)置在所述活性光生伏打介質(zhì)的相反表面上，作為導(dǎo)電 材料。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括一個層，所述層包含無 機基質(zhì)以及設(shè)置在所述無機基質(zhì)中的具有光散射性質(zhì)的區(qū)域，所述層與所述基材物理接 觸，位于所述基材和導(dǎo)電材料之間。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基材包括分散在無機基質(zhì)整個體積內(nèi) 的大量區(qū)域。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基材包括分散在無機基質(zhì)一部分體積 內(nèi)的大量區(qū)域。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基質(zhì)包含選自以下的材料玻璃、 玻璃陶瓷以及它們的組合。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述區(qū)域包含以下的一種或多種顆 粒、團體、球體、沉淀物、晶體、枝狀晶體、相分離元素、相分離化合物、空氣泡、空 氣線條、空穴或它們的組合。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述區(qū)域包含選自以下的材料玻 璃、玻璃陶瓷、陶瓷、金屬氧化物、混合金屬氧化物、以及它們的組合。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述活性光生伏打介質(zhì)包括多個層。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基片是平面的。
14.一種光生伏打裝置，其包括基材；一個層，其包含無機基質(zhì)以及設(shè)置在所述無機基質(zhì)中的具有光散射性質(zhì)的區(qū)域；導(dǎo)電材料所述層與所述基材物理接觸，位于所述基材和所述導(dǎo)電材料之間；與所述導(dǎo)電材料相鄰的活性光生伏打介質(zhì)。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電材料是透明導(dǎo)電膜。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述透明導(dǎo)電膜具有織構(gòu)化的表面。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述活性光生伏打介質(zhì)與所述透明導(dǎo)電 膜物理接觸。
18.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括對電極，所述對電極與 所述活性光生伏打介質(zhì)物理接觸，設(shè)置在所述活性光生伏打介質(zhì)的相反表面上，作為導(dǎo)電材料。
19.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述層包括分散在無機基質(zhì)體積內(nèi)的大量區(qū)域。
20.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述層包括分散在無機基質(zhì)一部分體積 內(nèi)的大量區(qū)域。
21.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述基質(zhì)包含選自以下的材料玻 璃、玻璃陶瓷以及它們的組合。
22.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述區(qū)域包含顆粒、團體、球體、 沉淀物、晶體、枝狀晶體、相分離元素、相分離化合物、空氣泡、空氣線條、空穴或它 們的組合。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述區(qū)域包含選自以下的材料玻 璃、玻璃陶瓷、陶瓷、金屬氧化物、混合金屬氧化物、以及它們的組合。
24.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述活性光生伏打介質(zhì)包括多個層。
25.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述層是平面的。
26.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述基材和層的組合是平面的。
全文摘要
本發(fā)明描述了用于光生伏打電池的光散射基材，覆材和/或?qū)?。所述結(jié)構(gòu)可以在薄膜光生伏打電池中用于體積散射。
文檔編號H01L31/0216GK102017171SQ200980115745
公開日2011年4月13日 申請日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者A·M·馬約利, D·W·哈爾, G·E·科恩基, N·F·博雷利 申請人:康寧股份有限公司