的材料還可W是 包括至少一種透明導(dǎo)電氧化物（TC0)和另一種導(dǎo)電材料（不會(huì)顯著地降低正面接觸層的導(dǎo) 電率和光透明性）的復(fù)合材料。在一些實(shí)施例中，正面接觸層的厚度在納米級(jí)或微米級(jí)，例 女口，在從0. 3皿至2. 5ym的范圍內(nèi)。
[0081] 在一些實(shí)施例中，還可W在正面透明層110上方形成抗反射層。用于抗反射層116 的合適的材料的實(shí)例包括但不限于Si〇2和MgFs。
[0082] 本發(fā)明還提供了制造光伏器件100的方法。該方法包括在襯底102之上形成背面 接觸層104,在襯底102之上形成吸收層106, W及在如上所述的吸收層106上形成表面層 107-2。
[0083] 表1根據(jù)一些實(shí)施例示出了生成的一個(gè)示例性光伏器件100在性能上的顯著提 高。如圖6A(平面圖）所示，吸收層106包括區(qū)域A和區(qū)域B。區(qū)域B是連續(xù)相，而區(qū)域A 是與吸收層106垂直對準(zhǔn)的分散相。相應(yīng)的區(qū)域A可W具有圓柱形。區(qū)域A在截面中具有 1平方微米的面積。兩個(gè)鄰近的區(qū)域A彼此間隔2微米的距離。吸收層106的總厚度是1. 5 微米。如圖她所示，在區(qū)域A中，GGI比率佑A(t))在從0至0.6的范圍內(nèi)。在區(qū)域B中， GB(t)在從0.4至0.8的范圍內(nèi)。如表1所示，與包括具有一維成分分布（對照組）的吸收 層的光伏器件相比，該種生成的光伏器件100的不同性能參數(shù)上具有顯著的改進(jìn)。相對于 對照組（即，lx)的相應(yīng)的性能參數(shù)，將每個(gè)性能參數(shù)歸一化。例如，在本發(fā)明中，根據(jù)一些 實(shí)施例，開路電壓（Voc)增加了 4%，短路電流（Jsc)降低了 4%，并且填充因數(shù)（F巧和效 率都提高了 2.5%。復(fù)合電流J0降低了 56%。
[0084]表1
[0085]
[0086] 本發(fā)明提供了制造光伏器件的方法，和生成的光伏器件。
[0087] 該光伏器件包括襯底、設(shè)置在襯底之上的背面接觸層和設(shè)置在背面接觸層之上的 吸收層。吸收層包括分別位于不同水平位置的至少兩個(gè)區(qū)域。在吸收層的相應(yīng)深度處，每 個(gè)相應(yīng)的區(qū)域分別具有不同的成分濃度分布。在一些實(shí)施例中，吸收層包括I -III-VI2化 合物，I -III -VI 2化合物包括I族元素、III族元素和VI族元素。在一些實(shí)施例中，吸收層 中的I族元素是化。吸收層中的III族元素可W選自由A1、Ga、In和T1組成的組。VI族元 素可W選自由S和Se組成的組。
[0088] 在一些實(shí)施例中，成分的濃度分布是GGI比率，GGI比率限定為在吸收層的相應(yīng)深 度處嫁（Ga)與嫁和鋼的總量（Ga+In)的原子比率。在一些實(shí)施例中，吸收層包括區(qū)域A和 區(qū)域B。區(qū)域B是連續(xù)相，而區(qū)域A是與吸收層垂直對準(zhǔn)的分散相。相應(yīng)的區(qū)域A的形狀可 W選自由圓柱體和多邊形柱體組成的組。在一些實(shí)施例中，區(qū)域B在吸收層中的第一深度 處的GGI比率大于區(qū)域A在第一深度處的GGI比率。在一些實(shí)施例中，在從吸收層的頂面 延伸至吸收層的底面的整個(gè)體積中，區(qū)域A的GGI比率在0至0. 6的范圍內(nèi)，區(qū)域B的GGI 比率在從0. 01至0. 8的范圍內(nèi)。
[0089] 在一些實(shí)施例中，光伏器件還包括設(shè)置在吸收層上方的緩沖層和設(shè)置在緩沖層上 方的正面透明層。
[0090] 在另一方面中，本發(fā)明提供了形成光伏器件的吸收層的方法。該方法包括W下步 驟；在襯底之上形成金屬前體層，在金屬前體層之上放置掩模，W及將含砸前體沉積到金屬 前體層上。例如，在從20(TC至80(TC的溫度范圍內(nèi)，將含砸前體沉積至金屬前體層上。
[0091] 在一些實(shí)施例中，金屬前體包括選自由I族元素和III族元素組成的組中的材料。 在一些實(shí)施例中，吸收層中的I族元素是化。吸收層中的III族元素選自由Al、Ga、In和T1 組成的組。
[0092] 在一些實(shí)施例中，掩模具有圖案化結(jié)構(gòu)，該圖案化結(jié)構(gòu)限定了從掩模中穿透的多 個(gè)孔。掩模上的多個(gè)孔的每一個(gè)的形狀都是選自由圓形和多邊形組成的組。掩模上的多個(gè) 孔的每一個(gè)的面積都可W在從1平方微米至1000平方微米的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，多 個(gè)孔的兩個(gè)鄰近的孔彼此之間的距離在從1微米至1000微米的范圍內(nèi)。
[0093] 在一些實(shí)施例中，該方法還包括W下步驟：去除掩模，例如，在從20(TC至80(TC的 溫度范圍內(nèi)，在惰性氣體中對光伏器件進(jìn)行退火，W及例如在從20(TC至60(TC的溫度范圍 內(nèi)將含硫前體沉積到金屬前體層上。在一些實(shí)施例中，在從35CTC至45CTC的溫度范圍內(nèi)將 含砸前體沉積到金屬前體層上。在從50(TC至60(TC的溫度范圍內(nèi)，在惰性氣體中對光伏器 件進(jìn)行退火。在從45CTC至55CTC的溫度范圍內(nèi)將含硫前體沉積到金屬前體層上。
[0094] 在另一方面中，本發(fā)明提供了一種制造光伏器件的方法。該方法包括：在襯底之上 形成背面接觸層，W及在背面接觸層之上形成吸收層。形成吸收層的步驟包括W下步驟：在 襯底之上形成金屬前體層，在金屬前體層之上放置掩模，W及將含砸前體沉積到金屬前體 層上。掩模具有圖案化結(jié)構(gòu)，該圖案化結(jié)構(gòu)限定了從掩模中穿透的多個(gè)孔。掩模上多個(gè)孔的 每一個(gè)的形狀都可W是選自由圓形和多邊形組成的組。在一些實(shí)施例中，金屬前體包括選 自由I族元素和III族元素組成的組中的材料。例如，在一些實(shí)施例中，吸收層中的I族元素 是化。吸收層中的III族元素選自由A1、Ga、In和T1組成的組。例如，在從20(TC至80(TC 的溫度范圍內(nèi)將含砸前體沉積到金屬前體層上。
[0095] 在一些實(shí)施例中，形成吸收層的步驟還包括W下步驟：去除掩模，在例如從20(TC 至80(TC的溫度范圍內(nèi)，在惰性氣體中對光伏器件進(jìn)行退火，W及在例如從20(TC至60(TC 的溫度范圍內(nèi)將含硫前體沉積到金屬前體層上。
[0096] 形成光伏器件的方法還包括；在吸收層上方形成緩沖層，W及在緩沖層上方形成 正面接觸層。
[0097] 上面概述了多個(gè)實(shí)施例的特征，使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可W更好地理解本發(fā)明 的各個(gè)方面。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可W很容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè) 計(jì)或修改用于與本文所介紹的實(shí)施例執(zhí)行相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點(diǎn)的其他工藝和 結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，該種等效構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并 且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，他們可W對本發(fā)明作出多種變化、替換W及改 變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種光伏器件，包括： 襯底； 背面接觸層，設(shè)置在所述襯底之上；以及 吸收層，設(shè)置在所述背面接觸層之上， 其中，所述吸收層包括分別位于不同水平位置的至少兩個(gè)區(qū)域，并且在所述吸收層的 相應(yīng)的深度處每個(gè)相應(yīng)的區(qū)域分別具有不同的成分濃度分布。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏器件，其中， 所述吸收層包括I-III-VI2化合物，所述I-III-VI2化合物包括I族元素、III族元 素和VI族元素。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏器件，其中， 所述吸收層中的所述I族元素是Cu; 所述吸收層中的所述III族元素選自由Al、Ga、In和Il組成的組；以及 所述吸收層中的所述VI族元素選自由S和Se組成的組。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏器件，其中， 所述成分濃度分布是GGI比率，所述GGI比率限定為在所述吸收層的相應(yīng)深度處的鎵 (Ga)與鎵和銦（Ga+In)的總量的原子比率。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏器件，其中， 所述吸收層包括區(qū)域A和區(qū)域B，區(qū)域B是連續(xù)相，并且區(qū)域A是與所述吸收層垂直對 準(zhǔn)的分散相。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏器件，其中， 各個(gè)所述區(qū)域A的形狀選自由圓柱體和多邊形柱體組成的組。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏器件，其中， 所述區(qū)域B在所述吸收層中的第一深度處的GGI比率大于所述區(qū)域A在所述第一深度 處的GGI比率。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏器件，其中， 在從所述吸收層的頂面延伸至所述吸收層的底面的整個(gè)體積中，所述區(qū)域A的GGI比 率在從O至0. 6的范圍內(nèi)，并且所述區(qū)域B的GGI比率在從0.Ol至0. 8的范圍內(nèi)。9. 一種形成光伏器件的吸收層的方法，包括： 在襯底之上形成金屬前體層； 在所述金屬前體層之上放置掩模，所述掩模具有圖案化結(jié)構(gòu)，所述圖案化結(jié)構(gòu)限定了 從所述掩模中穿透的多個(gè)孔；以及 將含硒前體沉積到所述金屬前體層上。10. -種制造光伏器件的方法，包括： 在襯底之上形成背面接觸層； 在所述背面接觸層之上形成吸收層，其中，形成所述吸收層的步驟包括： 在所述襯底之上形成金屬前體層； 在所述金屬前體層之上放置掩模，所述掩模具有圖案化結(jié)構(gòu)，所述圖案化結(jié)構(gòu)限定了 從所述掩模中穿透的多個(gè)孔；以及 將含硒前體沉積到所述金屬前體層上。
【專利摘要】一種光伏器件，包括：襯底、設(shè)置在襯底之上的背面接觸層、以及設(shè)置在背面接觸層之上的吸收層。該吸收層包括分別位于不同水平位置的至少兩個(gè)區(qū)域。在吸收層的相應(yīng)深度處，每個(gè)相應(yīng)的區(qū)域分別具有不同的成分濃度分布。本發(fā)明也提供了用于光伏器件的吸收層及其制造方法。
【IPC分類】H01L31/0352, H01L31/18
【公開號(hào)】CN104916716
【申請?zhí)枴緾N201410203662
【發(fā)明人】黃乾燿
【申請人】臺(tái)積太陽能股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2014年5月14日
【公告號(hào)】US20150255648