多元合金材料及含有其形成的背電極層的太陽能電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種多元合金材料及含有其形成的背電極層的太陽能電池。該多元合金材料用于薄膜太陽能電池的背電極層，為非晶結(jié)構(gòu)，其成分組成包含至少二主要金屬元素，且至少二主要金屬元素中至少一主要金屬元素的熔點大于1800℃，以該多元合金材料的元素總原子數(shù)為基準(zhǔn)，熔點大于1800℃的主要金屬元素的含量總合大于45原子百分比。含有該多元合金材料形成的背電極層的薄膜太陽能電池包含一基板、一形成于基板上的背電極層以及一形成于背電極層上的吸收層，其中背電極層為上述多元合金材料所形成。由于本發(fā)明的多元合金材料為非晶結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)十分連續(xù)且均勻，將其用于薄膜太陽能電池的背電極層，可大幅提高背電極層與基板的附著性。
【專利說明】多元合金材料及含有其形成的背電極層的太陽能電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種用于薄膜太陽能電池的材料，尤指一種用于薄膜太陽能電池的背電極層的多兀合金材料；本發(fā)明亦提供一種薄膜太陽能電池，其包含上述多兀合金材料所形成的背電極層，屬于太陽能電池【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)制作薄膜太陽能電池(例如:銅銦鎵硒(copper indium galliumdiselenide, CIGS)薄膜太陽能電池)的方法包括下述步驟:在一基板上濺鍍一背電極層；圖案化該背電極層；在該圖案化后的背電極層上成長一銅銦鎵前驅(qū)物層(CuGa/Inprecursor layer);硒化該銅銦鎵前驅(qū)物層，以形成P型CIGS半導(dǎo)體吸收層；在該CIGS P型半導(dǎo)體吸收層上形成一 η型半導(dǎo)體緩沖層；在該η型半導(dǎo)體緩沖層上沉積一窗層；在該窗層上沉積一前電極；以及在該前電極上鍍制金屬接觸。其中，由于鑰金屬具有低電阻以及在低濺鍍壓力時具有較高壓縮應(yīng)力等特性，故現(xiàn)有技術(shù)中最常使用鑰金屬作為背電極層的材料。
[0003]然而，于現(xiàn)有技術(shù)硒化CuGa/In前驅(qū)物層的步驟中，背電極層的鑰金屬硒化后容易生成二硒化鑰(MoSe2),雖然厚度小于50納米(nm)的MoSe2可以作為歐姆接觸層，進而降低薄膜太陽能電池的接觸電阻值；但是要控制厚度小于50nm的MoSe2,卻必須經(jīng)由精準(zhǔn)控制硒化該CuGa/In前驅(qū)物層的時間才能達成。若硒化時間太短，P型CIGS半導(dǎo)體吸收層的成分不均勻，進而劣化制成的太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率；若硒化時間太長，MoSe2的厚度太厚，反而會增加薄膜太陽能電池的接觸電阻。因此，使用鑰金屬作為背電極層的材料容易影響薄膜太陽能電池的光電特性。
[0004]此外，當(dāng)薄膜太陽能電池使用鑰金屬作為背電極層的材料時，形成于基板上的鑰金屬容易受到應(yīng)力影響而無法于基板上獲得所需的附著性，進而劣化薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)為了解決上述問題，需十分謹慎地控制工藝參數(shù)，例如:工藝壓力以及濺鍍速率等，才能改善由于鑰金屬薄膜的應(yīng)力而導(dǎo)致與基板的附著力不佳的問題。然而，此種解決方法卻會使薄膜太陽能電池的制作方法受到諸多限制，倘若稍有工藝參數(shù)控制不佳的情形，便會明顯降低薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有的鑰金屬薄膜形成于基板上時，易由于鑰金屬薄膜的應(yīng)力的影響而導(dǎo)致鑰金屬薄膜與基板間的附著性不佳的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種多元合金材料及含有該多元合金材料形成的背電極層的太陽能電池。
[0007]為達上述目的，本發(fā)明提供一種用于薄膜太陽能電池的背電極層的多元合金材料，其為非晶(amorphous)結(jié)構(gòu)，其成分組成包含至少二主要金屬元素，且所述至少二主要金屬元素中至少一主要金屬元素的熔點大于1800°C，以所述多元合金材料的元素的總原子數(shù)為基準(zhǔn)，該熔點大于1800°C的主要金屬元素的含量總合大于45原子百分比(at% )。
[0008]在本發(fā)明中，本發(fā)明所述的熔點大于1800°C的主要金屬元素例如，但不限于以下元素:鋯、鈮、鑰、鉭、鎢或錸等。
[0009]在本發(fā)明中，本發(fā)明所述的多元合金材料，其是利用至少二主要金屬元素中至少一主要金屬元素的熔點大于1800°C且以該多元合金材料的元素的總原子數(shù)為基準(zhǔn)，所述主要金屬元素的含量大于45原子百分比(at%)的技術(shù)特征，使所述主要金屬元素經(jīng)由任何工藝以形成非晶(amorphous)結(jié)構(gòu)的多元合金材料,該工藝?yán)?但不限于,派鍍或蒸發(fā)沉積等。
[0010]在本發(fā)明中，本發(fā)明所述的背電極層是指于薄膜太陽能電池中介于基板以及吸收層之間的層狀結(jié)構(gòu)，其具有提高光的使用率的功用，使穿透吸收層但未被吸收層吸收的光，經(jīng)由該背電極層反射后，再被吸收層吸收。
[0011]本發(fā)明用于薄膜太陽能電池的多元合金材料具有下述優(yōu)點:
[0012]1、由于該多元合金材料為非晶結(jié)構(gòu)，故其結(jié)構(gòu)十分連續(xù)且均勻，并無任何柱狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)，且該多元合金材料中幾乎沒有空隙，因此該多元合金材料幾乎沒有內(nèi)應(yīng)力，進而可匹配亦無內(nèi)應(yīng)力的鈉鈣玻璃，故該多元合金材料用于背電極層時，其與基板的附著性大幅增加，進而降低背電極層自基板剝落的機率。
[0013]2、所述的非晶結(jié)構(gòu)能促使其具備表面平整的優(yōu)點，當(dāng)多元合金材料作為薄膜太陽能電池的背電極層時，可使成長于其上的吸收層的晶粒增大，故能有利于得到性能佳的吸收層；進一步的，所述的非晶結(jié)構(gòu)能降低多元合金材料的活性，可確保多元合金材料形成的背電極層不與形成于其上的吸收層產(chǎn)生反應(yīng)，故于工藝中完全不會影響吸收層的成長。
[0014]3、由于該多元合金材料至少包含一熔點大于1800°C的主要金屬元素，故可使本發(fā)明的多元合金材料的熔點提高，故于制備薄膜太陽能電池時，能承受較高的工藝溫度，不易受溫度影響而損壞，進而制得性能更佳的薄膜太陽能電池。
[0015]4、相較于現(xiàn)有技術(shù)的皆為柱狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)的鑰金屬制成的背電極，本發(fā)明的非晶結(jié)構(gòu)的多兀合金材料，是一種明顯不同于現(xiàn)有技術(shù)的背電極層的材料，且應(yīng)用于背電極層確實具有與基板的附著性大幅增加、活性低因而不與吸收層產(chǎn)生反應(yīng)以及使吸收層的晶粒增大等功效，實為一大突破。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，所述多元合金材料的成分組成包含二至十種的主要金屬元素。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，在上述多元合金材料中，所述主要金屬元素的熔點皆不小于600°C。
[0018] 在本發(fā)明中，本發(fā)明所述的主要金屬元素的熔點皆不小于600°C是指所述主要金屬元素中除了該至少一主要金屬元素的熔點大于1800°C，其余的主要金屬元素的熔點皆不小于600 °C。
[0019]在本發(fā)明中，由于該多元合金材料的主要金屬元素的熔點皆不小于600°C，故可使多元合金材料的熔點提高，故于制備薄膜太陽能電池時，能承受較高的工藝溫度，不易受溫度影響而損壞，進而制得性能更佳的薄膜太陽能電池。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，所述多元合金材料的熔點大于600°C。
[0021]在本發(fā)明中，由于本發(fā)明的多元合金材料的熔點大于600°C，故其應(yīng)用于制備薄膜太陽能電池的背電極層時，能降低受工藝溫度的影響，例如CIGS太陽能電池于制備中須在約600°C進行硒化步驟，故本發(fā)明的多元合金材料不會被硒化步驟所影響。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，在上述多元合金材料中，所述主要金屬元素選自下列元素所構(gòu)成的群組:招、硼、鈹、碳、?丐、鈷、鉻、銅、鉿、鑰、銀、錸、鈦、鉭、銀、鶴、錯、硅、銀以及鎳。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，在上述多元合金材料中，所述金屬元素選自下列元素所構(gòu)成的群組:鈮、硅、鉭、鈦、鋯、銅、鋁以及鎳。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，所述多元合金材料選自下列合金材料所構(gòu)成的群組:鈮硅鉭鈦鋯合金材料以及鋯銅鋁鎳合金材料。
[0025]在本發(fā)明中，本發(fā)明的多元合金材料為鈮硅鉭鈦鋯合金材料時，于可見光以及近紅外光的波長范圍內(nèi)，其反射率為65至90%，明顯大于鑰金屬薄膜的反射率，最大的差異程度甚至可達超過20%。因此，由于該NbSiTaTiZr合金材料應(yīng)用于薄膜太陽能電池的背電極層時，可以提高光的使用率，使穿透吸收層但未被吸收層吸收的光，經(jīng)由該作為背電極層的NbSiTaTiZr合金材料反射后，再被吸收層吸收，進而提高薄膜太陽能電池的短路電流密度。[0026]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，在上述多元合金材料中，以該多元合金材料的元素的總原子數(shù)為基準(zhǔn)，各主要金屬元素的含量均大于5原子百分比(at% )。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，在上述多元合金材料中，以該多元合金材料的元素的總原子數(shù)為基準(zhǔn)，各主要金屬元素的含量均為5至60at%。
[0028]本發(fā)明還提供一種薄膜太陽能電池，其包含一基板、一形成于該基板上的背電極層以及一形成于該背電極層上的吸收層，其中，所述背電極層為上述的用于薄膜太陽能電池的背電極層的多元合金材料所形成。
[0029]在本發(fā)明中，本發(fā)明所述的薄膜太陽能電池例如，但不限于以下太陽能電池:銅鋅錫硫化物(Cu2ZnSnS4, copper zinc tin sulfide, CZTS)太陽能電池、銅鋅錫硒(Cu2ZnSnSe4,copper zinc tin selenide, CZTSe)太陽能電池、銅銦嫁硒(copper indium galliumdiselenide, CIGS)太陽能電池、銅銦嫁硫硒(copper indium gallium sulfur selenide,CIGSSe)太陽能電池或銅鋅錫硫硒(copper zinc tin sulfur selenide, CZTSSe)太陽能電池。
[0030]本發(fā)明所述的基板例如，但不限于以下基板:玻璃、陶瓷、石墨或金屬。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，在上述薄膜太陽能電池中，所述基板為鈉鈣玻璃。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，在上述薄膜太陽能電池中，所述基板為可撓式基板。
[0033]在本發(fā)明中，本發(fā)明所述的可撓式基板的材料為可撓曲的材料，其例如，但不限于:高分子材料或不銹銦。所述的高分子材料例如，但不限于:聚亞酰胺(Polyimide，PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)或聚醚諷(polyethersulfone，PES)。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，在上述薄膜太陽能電池中，所述吸收層選自下列物質(zhì)所構(gòu)成的群組:銅鋅錫硫、銅銦鎵硒、硫化鎘、銻化鎘、銅銦鎵硫硒、銅鋅錫硫硒、銅銦硒以及銅鋅錫硒。
[0035] 在本發(fā)明中，本發(fā)明所述的薄膜太陽能電池，其還可以包括一位于該吸收層上的緩沖層、一位于該緩沖層上的窗層、一位于該窗層上的前電極以及一位于該前電極上的金屬接觸。其中，該緩沖層例如，但不限于:硫化鎘、硫化鋅、硒化鋅或硫化銦；該窗層例如，但不限于:氧化鋅；該前電極例如，但不限于:氧化鋅鋁、氧化鋅硼、氧化鋅鎵、氧化錫銦或氧化鋅鎵銦；該金屬接觸例如，但不限于:鋁、鎳、鋁鎳合金、銅或銀。
[0036]本發(fā)明的薄膜太陽能電池具有下述優(yōu)點:
[0037]1、由于背電極層為非晶結(jié)構(gòu)的多元合金材料，故能提升背電極層與基板之間的附著性，以降低背電極層自基板脫落的機率。
[0038]2、由于背電極層的表面平整性佳，故能有利于吸收層的形成，進而提高吸收層的晶粒尺寸，獲得優(yōu)異的薄膜太陽能電池性能。
[0039]3、本發(fā)明的薄膜太陽能電池的基板為可撓式基板時，由于該多元合金材料為非晶結(jié)構(gòu)，故該多元合金材料幾乎沒有內(nèi)應(yīng)力，故其無內(nèi)應(yīng)力的特性可匹配可撓式基板，與可撓式基板的附著性大幅增加，進而降低了自該可撓式基板剝落的機率，因此應(yīng)用于可撓式薄膜太陽能電池時，大幅增加其產(chǎn)業(yè)利用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1為實施例1的NbSiTaTiZr合金材料層的X光繞射圖。
[0041]圖2為實施例2的ZrCuAlNi合金材料層的場效發(fā)射式掃描電子顯微鏡影像圖，其倍率為20000倍。
[0042]圖3為實施例2的ZrCuAlNi合金材料層的場效發(fā)射式掃描電子顯微鏡影像圖，其倍率為40000倍。
[0043]圖4為實施例2的ZrCuAlNi合金材料層的X光繞射圖。
[0044]圖5為實施例1的鈉鈣玻璃/NbSiTaTiZr合金材料層的組合的掃描式電子顯微鏡的截面影像圖。
[0045]圖6為比較例I的鈉鈣玻璃/鑰金屬薄膜組合的掃描式電子顯微鏡的截面影像圖。
[0046]圖7為實施例1的NbSiTaTiZr合金材料層的掃描式電子顯微鏡的表面形貌圖。
[0047]圖8為比較例I的鑰金屬薄膜的掃描式電子顯微鏡的表面形貌圖。
[0048]圖9為實施例1的NbSiTaTiZr合金材料層以及比較例I的鑰金屬薄膜的反射率頻譜圖。
[0049]圖10為實施例2的ZrCuAlNi合金材料層的使用原子力顯微鏡取得的表面形貌圖。
[0050]圖11為測試?yán)?的鈉鈣玻璃/NbSiTaTiZr合金材料層/CIGS吸收層的組合的掃描式電子顯微鏡的截面影像圖。
[0051]圖12為測試?yán)?的鈉鈣玻璃/鑰金屬薄膜/CIGS吸收層的組合的掃描式電子顯微鏡的表面形貌圖。
[0052]圖13為實施例3以及比較例2的CIGS太陽能電池的短路電流密度與電壓的曲線圖。[0053]圖14為實施例3以及比較例2的CIGS太陽能電池的量子效率曲線圖。
【具體實施方式】
[0054]為能詳細了解本發(fā)明的技術(shù)特征與實用功效，并可依照說明書的內(nèi)容來實施，請進一步配合附圖及優(yōu)選實施例，以闡述本發(fā)明為達目的所使用的技術(shù)手段。
[0055]下述實施例的實驗制備流程中所述各樣品的來源以及成分比例如下所述:
[0056]鈮(Nb):純度大于99.9% ；
[0057]硅(Si):純度大于99.9% ；
[0058]鉭(Ta):純度大于99.9% ；
[0059]鈦(Ti):純度大于99.9% ；
[0060]鋯(Zr):純度大于99.9% ；
[0061]銅(Cu):純度大于99.9% ；
[0062]鋁(Al):純度大于99.9% ；
[0063]鎳(Ni):純度大于99.9%。
[0064]下述實施例中所述的光譜儀的型號為:V-670(Jasco，日本制)；
[0065]熱機械分析儀器(Pyrisdiamond thermomechanical analyzer)的型號為:DiamondTMA0
[0066]實施例1
[0067]本實施例先制備一鈮鉭鈦硅鋯(NbSiTaTiZr)靶材，并使用該NbSiTaTiZr靶材進行派鍍而在一鈉1丐玻璃(soda lime glass)上形成一 NbSiTaTiZr合金材料層以得到本實施例的鈉鈣玻璃/NbSiTaTiZr合金材料層的組合，其詳細的制備方法如下所述:
[0068]準(zhǔn)備鈮原料、鉭原料、鈦原料、硅原料以及鋯原料，且各原料的摩爾數(shù)相等，利用水冷卻銅坩鍋真空感應(yīng)電爐熔融所述原料，且該熔融步驟重復(fù)五次，以使所述原料于水冷卻銅坩鍋內(nèi)完全的均勻混合，待均勻混合的原料固化后，得到一初胚，再機械處理該初胚，得到一直徑為2英寸的NbSiTaTiZr圓靶；
[0069]于此，備齊一鈉鈣玻璃，使用上述的NbSiTaTiZr圓靶并以磁控濺鍍的方式，利用下述的濺鍍參數(shù)形成一 NbSiTaTiZr合金材料層于該鈉鈣玻璃上，以得到一鈉鈣玻璃/NbSiTaTiZr合金材料層的組合:濺鍍系統(tǒng)的背景壓力為4.5X 10_7托(Torr)，工作氣體為氬氣，工作壓力為5毫托(mTorr)，磁控直流射頻功率為150瓦(W);其中NbSiTaTiZr合金材料層的厚度為637nm。
[0070]請參閱圖1所示，在2 Θ為37.79度有一峰值，以及在2 Θ為64.09度有另一寬峰值，故由圖1可知，本實施例的NbSiTaTiZr合金材料層具有非晶結(jié)構(gòu)。
[0071]實施例2
[0072]本實施例先制備一鋯銅鋁鎳(ZrCuAlNi)靶材，并使用ZrCuAlNi靶材進行濺鍍而在一鈉鈣玻璃(soda lime glass)上形成一 ZrCuAlNi合金材料層，以得到本實施例的鈉鈣玻璃/ZrCuAlNi合金材料層的組合,其詳細的制備方法如下所述:
[0073]準(zhǔn)備鋯原料、銅原料、鋁原料以及鎳原料，且各原料的原子百分比分別為55at%、30at%、10at%以及5at%，本實施例的ZrCuAlNi靶材的后續(xù)制備步驟大致如實施例1所述，在此便不再贅述；于本實施例中，所制得的ZrCuAlNi靶材的直徑為6英寸；[0074]于此，備齊一鈉鈣玻璃，使用上述的ZrCuAlNi靶材，并以磁控濺鍍的方式，利用下述的濺鍍參數(shù)形成一 ZrCuAlNi合金材料層于該鈉鈣玻璃上，以得到一鈉鈣玻璃/ZrCuAlNi合金材料層的組合:濺鍍系統(tǒng)的背景壓力為2X 10_6Torr，工作氣體為氬氣，氬氣的流量為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) 40 毫升 / 分(standard cubic centimeter per minute, sccm),工作壓力為3mTorr，磁控直流射頻功率為300W，脈沖頻率為20千赫茲(kHz)，反向時間為5微秒，基板偏壓為-100伏特(V)，基板溫度為室溫，載臺旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為每分鐘10轉(zhuǎn)，濺鍍時間歷經(jīng)3小時；請參閱圖2以及圖3所示，該ZrCuAlNi合金材料層的厚度為1.031 μ m,且該ZrCuAlNi合金材料層的結(jié)構(gòu)致密。
[0075]請參閱圖4所示，在2 Θ為36.5度有一峰值，以及在2 Θ為58度有另一寬峰值，故由圖4可知，本實施例的ZrCuAlNi合金材料層具有非晶結(jié)構(gòu)。
[0076]比較例I
[0077]本比較例以磁控濺鍍的方式，并利用下述的濺鍍參數(shù)在鈉鈣玻璃上形成一鑰金屬薄膜，以得到本比較例的鈉鈣玻璃/鑰金屬薄膜組合:濺鍍系統(tǒng)的背景壓力為4.5X IO-7托(Torr)，工作氣體為氬氣，工作壓力為8mTorr，磁控直流射頻功率為90W，基板溫度為室溫，濺鍍時間為歷經(jīng)0.2小時；其中鑰金屬薄膜的厚度為700nm。
[0078]測試?yán)?:表面形貌
[0079]本測試?yán)話呙槭诫娮语@微鏡觀察實施例1的鈉鈣玻璃/NbSiTaTiZr合金材料層的組合的截面圖以及該NbSiTaTiZr合金材料層表面形貌、比較例I的鈉鈣玻璃/鑰金屬薄膜組合的截面圖以及該鑰金屬薄膜的表面形貌，以觀察實施例1以及比較例I的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)差異。
[0080]請參閱圖5以及圖6所示，相較于比較例I的鑰金屬薄膜，由于實施例1的NbSiTaTiZr合金材料層為非晶結(jié)構(gòu)，故其結(jié)構(gòu)十分連續(xù)且均勻，并無任何柱狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)，且材料層中幾乎沒有空隙，因此NbSiTaTiZr合金材料層幾乎沒有內(nèi)應(yīng)力，因此可匹配亦無內(nèi)應(yīng)力的鈉鈣玻璃，故該NbSiTaTiZr合金材料層與鈉鈣玻璃的附著力佳:而比較例I的鑰金屬薄膜，可看出其具有明顯的柱狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)，且柱狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)之間具有許多空隙，故該鑰金屬薄膜具有高內(nèi)應(yīng)力，故與鈉鈣玻璃的附著力差。
[0081]請參閱圖7以及圖8所示，可得知比較例I的鑰金屬薄膜的表面粗糙，而實施例1的NbSiTaTiZr合金材料層表面相當(dāng)平整，故相較于鑰金屬薄膜，NbSiTaTiZr合金材料層應(yīng)用于制備薄膜太陽能電池的背電極層時，可使形成于該NbSiTaTiZr合金材料層上吸收層的晶粒增大，故有利于得到性能佳的吸收層。
[0082]測試?yán)? =NbSiTaTiZr合金材料層的熔點
[0083]本測試?yán)詿釞C械分析儀器，在600至1200°C的溫度范圍內(nèi)，測量各樣品膨脹以及收縮的現(xiàn)象，由此可測得玻璃轉(zhuǎn)化溫度(glass transition temperature, Tg)或熱膨脹系數(shù)等數(shù)據(jù)，并可測得實施例1的鈉鈣玻璃/NbSiTaTiZr合金材料層的組合中的NbSiTaTiZr合金材料層的熔點。由本測試?yán)慕Y(jié)果可得知該NbSiTaTiZr合金材料層的熔點約為900°C，故該NbSiTaTiZr合金材料層應(yīng)用制備薄膜太陽能電池的背電極層時，尤其是于制備過程中，需在約600°C進行硒化的薄膜太陽能電池，該NbSiTaTiZr合金材料層不會被硒化步驟所影響。
[0084]測試?yán)?:反射率[0085]本測試?yán)怨庾V儀測量實施例1的鈉鈣玻璃/NbSiTaTiZr合金材料層的組合中的NbSiTaTiZr合金材料層以及比較例I的鈉鈣玻璃/鑰金屬薄膜組合中的鑰金屬薄膜的反射率，且測量的波長的范圍是自300nm至1800nm。
[0086]請參閱圖9所示，于可見光以及近紅外光范圍(波長為400至1200nm)，比較例I的鑰金屬薄膜的反射率皆小于85%，且在較短波長的范圍(波長為400至900nm)，鑰金屬薄膜的反射率相對較低，約為60至70%。
[0087]反觀實施例1的NbSiTaTiZr合金材料層，于波長400至1200nm的范圍內(nèi)，其反射率明顯大于鑰金屬薄膜的反射率，其中更以波長為SOOnm的反射率最為顯著，該NbSiTaTiZr的反射率高于鑰金屬薄膜的反射率的程度可達超過20 %。因此，由于該NbSiTaTiZr合金材料層反射率佳，故應(yīng)用于薄膜太陽能電池的背電極層時，可以提高光的使用率，使穿透吸收層但未被吸收層吸收的光，經(jīng)由該作為背電極層的NbSiTaTiZr合金材料層反射后，再被吸收層吸收。
[0088]測試?yán)?:原子百分比
[0089]本測試?yán)噪娮犹綔y光顯微分析實施例2的ZrCuAlNi靶材以及ZrCuAlNi合金材料層的各成分的原子百分比，其結(jié)果如表1所示。
[0090]表1:ZrCuAlNi靶材以及ZrCuAlNi合金材料層的各成分的原子百分比
[0091]
【權(quán)利要求】
1.一種用于薄膜太陽能電池的背電極層的多元合金材料，其為非晶結(jié)構(gòu)，其成分組成包含至少二主要金屬元素，且所述至少二主要金屬元素中至少一主要金屬元素的熔點大于1800°C，以所述多元合金材料的元素的總原子數(shù)為基準(zhǔn)，熔點大于1800°C的主要金屬元素的含量總合大于45at%。
2.如權(quán)利要求1所述的多元合金材料，其成分組成包含二至十種的主要金屬元素。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多元合金材料，其中，所述主要金屬元素的熔點皆不小于600。。。
4.如權(quán)利要求3所述的多元合金材料，其熔點大于600°C。
5.如權(quán)利要求4所述的多元合金材料，其中，所述主要金屬元素選自下列元素所構(gòu)成的群組:招、硼、鈹、碳、?丐、鈷、鉻、銅、鉿、鑰、銀、錸、鈦、鉭、銀、鶴、錯、娃、銀以及鎳。
6.如權(quán)利要求5所述的多元合金材料，其中，所述主要金屬元素選自下列元素所構(gòu)成的群組:銀、娃、鉭、鈦、錯、銅、招以及鎳。
7.如權(quán)利要求6所述的多元合金材料，其選自下列合金材料所構(gòu)成的群組:鈮硅鉭鈦鋯合金材料以及鋯銅鋁鎳合金材料。
8.如權(quán)利要求7所述的多元合金材料，其中，以所述多元合金材料的元素的總原子數(shù)為基準(zhǔn)，各主要金屬兀素的含量均大于5at%。
9.如權(quán)利要求8 所述的多元合金材料，以所述多元合金材料的元素的總原子數(shù)為基準(zhǔn)，各主要金屬兀素的含量均為5至60at%。
10.一種薄膜太陽能電池，其包含一基板、一形成于該基板上的背電極層以及一形成于該背電極層上的吸收層，其中，所述背電極層為權(quán)利要求1-9任一項所述的用于薄膜太陽能電池的背電極層的多元合金材料所形成。
11.如權(quán)利要求10所述的薄膜太陽能電池，其中，所述基板為鈉鈣玻璃。
12.如權(quán)利要求10所述的薄膜太陽能電池，其中，所述基板為可撓式基板。
13.如權(quán)利要求10-12任一項所述的薄膜太陽能電池，其中，所述吸收層選自下列物質(zhì)所構(gòu)成的群組:銅鋅錫硫、銅銦鎵硒、硫化鎘、銻化鎘、銅銦鎵硫硒、銅鋅錫硫硒、銅銦硒以及銅鋅錫硒。
【文檔編號】H01L31/0224GK103924168SQ201310012896
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月14日
【發(fā)明者】林俊榮, 王子文, 陳琨明 申請人:光洋應(yīng)用材料科技股份有限公司