等离子体处理的光伏器件制造技术

一种制造薄膜光伏器件的方法包括：在基底上沉积第一化合物半导体层，并使该器件暴露于等离子体，等离子体处理该层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光伏电池。
技术介绍
在光伏器件的制造过程中，由半导体材料制成的层包括吸收层，在吸收层中光能 被转化为电能。一些光伏器件可以使用同样是电荷的导体的透明薄膜。导电薄膜可以是诸 如掺氟氧化锡、掺铝氧化锌或氧化铟锡的透明导电氧化物(TCO)。TC0可以允许光穿过而到 达活性光吸收材料，并且还起到欧姆接触的作用来传送光生载流子离开光吸收材料。可以 在半导体层的后表面上形成背电极。背电极可以包含诸如金属银、镍、铜、铝、钛、钯或它们 的任一实际组合的导电材料，以提供与半导体层的电连接。背电极也可以是半导体材料或 透明导电氧化物。掺杂半导体层可以提高光伏器件的效率。
技术实现思路
一种制造薄膜光伏器件的方法可以包括在基底上沉积第一化合物半导体层；使 所述器件暴露于等离子体，等离子体处理所述层。制造薄膜光伏器件的方法还可以包括将 诸如背金属接触的背接触涂敷于所述化合物半导体层。在一些情况下，可以在涂敷背金属接触之前进行等离子体处理。在其他情况下，可 以在涂敷背接触之后进行等离子体处理。制造薄膜光伏器件的方法还可以包括在基底之上涂敷透明导电层。制造薄膜光伏 器件的方法还可以包括在第一化合物半导体层之上涂敷第二化合物半导体层。制造薄膜 光伏器件的方法还可以包括设置连接到光伏器件的电连接，用来采集由光伏器件产生的电 能。在一些情况下，制造薄膜光伏器件的方法可以包括在等离子体处理之前使所述化 合物半导体层暴露于氯化镉处理。例如，等离子体处理可以进行大约5分钟、大约10分钟、 大约15分钟、大约20分钟、大约25分钟或大约30分钟。等离子体处理可以包括活性离子 蚀刻。可以在真空中进行等离子体处理。可以在大气压力下进行等离子体处理。一种化合物半导体基光伏器件可以包括基底；等离子体处理的化合物半导体 层，位于基底上。等离子体可以包括氢等离子体、氮等离子体、氩等离子体、氦等离子体或氧 等离子体混合物。化合物半导体可以是碲化镉。化合物半导体可以是铜铟硫化物、铜铟镓二硒化物 或铜铟镓二硒硫化物。化合物半导体可以是硫化镉。基底可以是玻璃。化合物半导体基光伏器件还可以包括在半导体层之上的背金属接触。化合物半导 体基光伏器件还可以包括在基底之上的透明导电层。化合物半导体基光伏器件还可以包括在第一化合物半导体层之上的第二化合物半导体层。一种用来产生电能的系统可以包括多层光伏器件，所述光伏器件包括基底和位 于基底上的等离子体处理的第一化合物半导体层；电连接，连接到光伏器件，用来采集由光 伏器件产生的电能。附图说明图1是等离子体处理的光伏器件的示意图。图2是等离子体处理的光伏器件的示意图。图3是等离子体处理的光伏器件的示意图。图4是等离子体处理的光伏系统的示意图。图5是用于对基底进行等离子体处理的系统的示意图。具体实施例方式光伏电池可以包括在基底表面上的透明导电层、第一半导体层、支撑半导体层的 基底和与半导体层接触的金属层。可以用合适的等离子体处理来处理光伏电池。参照图1，一种制造薄膜光伏器件的方法可以包括在基底120上沉积化合物半导 体层110，并使该器件暴露于等离子体100 (等离子体对该层进行处理)，从而生成在基底 220上包括等离子体处理的半导体层210的光伏器件。制造薄膜光伏器件的方法还可以包 括将背金属接触(back metal contact)涂敷于化合物半导体层。在一些情况下，可以在涂 敷背金属接触前执行等离子体处理。在其它情况下，可以在涂敷背金属接触后执行等离子 体处理。例如，可以执行等离子体处理大约5分钟、大约10分钟、大约15分钟、大约20分 钟、大约25分钟或者大约30分钟。也可以执行其它的时间设定。参照图2，一种制造薄膜光伏器件的方法也可以包括在基底330之上涂敷透明导 电层320。可以在透明导电层之上沉积第一化合物半导体层310。这种制造薄膜光伏器件 的方法还可以包括在第一化合物半导体层之上涂敷第二化合物半导体层340。可以在等离 子体处理500前使任一化合物半导体层经受氯化镉处理400。可以执行等离子体处理大约 5至20分钟，从而对半导体层进行处理。等离子体处理可以包括活性离子蚀刻。可以在真 空中进行等离子体处理。可以在大气压力下进行等离子体处理。参照图3，一种制造薄膜光伏器件的方法也可以包括在基底530之上涂敷透明导 电层520。可以在透明导电层之上沉积第一化合物半导体层510。这种制造薄膜光伏器件 的方法还可以包括在第一化合物半导体层之上涂敷第二化合物半导体层540。第一化合物 半导体层或第二化合物半导体层可以是等离子体处理的层。该方法还可以包括在等离子体 处理的层之上设置诸如背金属接触的背接触550。这种制造薄膜光伏器件的方法还可以包 括设置连接到背金属接触的电连接560A和连接到透明导电层的电连接560B，电连接560A 和560B分别用来采集由光伏器件产生的电能。背接触可以是等离子体处理的层。参照图4，一种产生电能的系统可以包括多层光伏器件，该多层光伏器件包括 在基底630之上的透明导电层620、在透明导电层之上的等离子体处理的化合物半导体层 610、在等离子体处理的化合物半导体层之上的背金属接触650 ；分别连接到背接触和透明 导电层的电连接660A和660B。背接触可以是等离子体处理的层。在一些情况下，系统还可以包括在第一化合物半导体层之上的第二化合物半导体 层640。第二化合物半导体层可以在背金属接触和第一化合物半导体层之间。参照图5，可以利用沉积系统来制造光伏电池。沉积系统可以包括被构造成在基 底上设置半导体涂层的分布器(distributor)、被构造成加热分布器的第一电源和紧挨着 分布器的等离子体源，等离子体源包括被构造成驱动等离子体源的电极，其中，电极与第一 电源是电学独立的。例如，分布器可以是包括套管(sheath tube) 34 (例如，陶瓷套管)的 组件。一方面，分布器可以是包括套管、加热器和供给管的组件。陶瓷套管可以包住加热器 24 (例如，可渗透加热器)，加热器反过来可以包住供给管。套管可以包括一个或多个被构 造成在基底8上提供半导体涂层的分布孔36。等离子体源可以包括被构造成驱动等离子体 源的电极。系统还可以包括被构造成使等离子体源相对于基底偏压的附加电极。在特定情 况下，分布器可以包括一对套管。在一个实施例中，电极可以是第一套管和第二套管之间的 隔离物。隔离物可以包括石墨横杆电极(graphite cross-rod electrode) 0隔离物可以包 含诸如碳的非金属材料或者其它耐腐蚀的材料。在一个实施例中，隔离物可以是石墨隔离 物。附加电极可以是套管之上的背帽(backcap)4。背帽可以是石墨背帽。绝缘件可以位于 隔离物和石墨背帽之间。在一些情况下，该系统或方法可以包括被构造成使等离子体源相对于基底偏压的 附加电极。电极可以是分布器之上的背帽。例如，电极可以包含诸如碳的非金属材料。在 一个实施例中，电极可以包含石墨。电极可以是隔离物。电极可以是背帽。隔离物可以是 石墨隔离物。背帽可以是石墨背帽。在其它情况下，分布器可以包括一对套管，这对套管包括第一套管和第二套管。电 极可以是第一套管和第二套管之间的隔离物。电极可以是第一套管和第二套管之上的背 帽。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造薄膜光伏器件的方法，所述方法包括以下步骤：在基底上沉积化合物半导体层；使所述器件暴露于等离子体，等离子体处理所述层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-1-15 61/021,156一种制造薄膜光伏器件的方法，所述方法包括以下步骤在基底上沉积化合物半导体层；使所述器件暴露于等离子体，等离子体处理所述层。2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括将背接触涂敷到化合物半导体层上。3.如权利要求2所述的方法，其中，在涂敷背接触之前进行等离子体处理。4.如权利要求2所述的方法，其中，在涂敷背接触之后进行等离子体处理。5.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在基底之上涂敷透明导电层。6.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在化合物半导体层之上涂敷透明导电层。7.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在化合物半导体层之上涂敷第二化合物 半导体层。8.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括设置连接到光伏器件的电连接，用来采 集由光伏器件产生的电能。9.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在等离子体处理之前使化合物半导体层 经受氯化镉处理。10.如权利要求1所述的方法，其中，等离子体处理进行大约5分钟。11.如权利要求1所述的方法，其中，等离子体处理进行大约10分钟。12.如权利要求1所述的方法，其中，等离子体处理进行大约20分钟。13.如权利要求1所述的方法，其中，等离子体处理进行大约30分钟。14.如权利要求1所述的方法，其中，等离子体处理包括活性离子蚀刻。15.如权利要求1所述的方法，其中，在真空中进行等离子体处理。16.如权利要求1所述的方法，其中，在大气压力下进行等离子体处理。17.一种化合物半导体基光伏器件，所述器件包括 基底；等离子体处理的化合物半导体层，位于基底上。18.如权利要求17所述的光伏器件，其中，等离子体包括氢等离子体。19.如权利要求17所述的光伏器件，其中，等离子体包括氮等离子体。20.如权利要求17所述的光伏器件，其中，等离子体包括氩等离子体。21.如权利要求17所述的光伏器件，其中，等...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫伊格尔沙姆，安克阿肯，
申请(专利权)人：第一太阳能有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]