一种制造太阳能电池板的方法依赖在真空处理室制造硅层的连续步骤，所述步骤包括：a)提供至少部分用电极材料(如，ZnO)覆盖的基片；b)将所述基片引入能够在其中产生等离子的真空处理室；c)沉积提供有第一掺杂剂的第一硅层；d)从所述处理室移除所述基片；e)将氧化等离子施加到等离子室；g)将所述基片重新引入所述处理室，并沉积其它硅层。所述第一硅层优选包含至少微晶硅。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
薄膜硅太阳能电池或模块为用于使光(例如，日光)转化成电能的光伏转化器装置。因此，薄膜硅太阳能电池应理解为至少吸收剂层由物理或化学气相沉积技术(PVD、CVD、PECVD、APCVD)沉积的电池。
技术介绍
现有技术图5显示基础简单光伏电池40，所述电池包含透明基片41，例如，具有在上面沉积的透明导电氧化物(TC0，例如ZnO，SnO2)层42的玻璃。此层也被称为前接触，并且作 为第一电极用于光伏元件。基片41和前接触42的组合也被称为覆盖层。下一层43作为活性光伏层，并且显示形成p-i-n结的三个“亚层”。所述层43包含氢化微晶、纳晶或非晶硅或其组合。亚层44 (与TCO前接触42相邻)为正性掺杂，相邻亚层45为本征，最后的亚层46为负性掺杂。最后，电池包括可由氧化锌、氧化锡或ITO制成的后接触层47(也称为背接触)和反射层48。或者，可实现金属背接触，金属背接触可组合背反射器48和背接触47的物理性质。为了说明，箭头表示入射光。因此，薄膜硅太阳能电池的基本概念至少包括真本征(无掺杂剂)或基本本征硅吸收剂层45,所述层夹在p-掺杂44和n-掺杂46娃层之间，因此形成p-i_n结。根据吸收剂层的结晶度，区分非晶(a-Si)、微晶(yc-Si)或纳晶(nc-Si)或(全)晶(c_Si)太阳能电池。为了放出在操作期间产生的电流，P-和n-层分别与电极电接触。在设计双或三结太阳能电池中，二个或三个P-i-n结串联电堆叠，并且相应的最外P-和n-层与电极形成接触。在薄膜太阳能模块中，在覆盖层结构中，太阳能电池层一般沉积在用透明导电金属氧化物层(TCO)涂覆的玻璃基片上。在硅薄膜太阳能电池的情况下，熟知这些TCO层通过用于硅沉积的PECVD等离子方法强力还原。尤其是用于沉积微晶硅(Uc-Si)的包含氢的强等离子导致强力还原TCO材料。在SnO2-涂覆的玻璃的情况下，此作用在TCO表面上留下不透明金属Sn薄膜，这强力减小操作期间的光电流，并因此降低电池的效率。由于这个原因，y c-Si p接触层对于在SnO2基片上的电池是个问题。在ZnO涂覆的基片的情况下，机制可比，但通常没有在TCO表面上发现的不透明金属Zn层，即使在施加含氢的PECVD等尚子后，如沉积U c-Si 一般所用。以下专利技术提出在基础基片上沉积ZnO电极层的等离子暴露期间产生的金属Zn的问题，由于Zn污染处理室可能出现的问题和如何能够解决这些问题。已发现氧化锌ZnO为应用于薄膜太阳能电池的很适合TCO材料。与31102覆盖的基片相比，它更透明和导电，并且使材料成本比SnO2或ITO更低。另外，据报道，它对含氢的强等离子更具耐性，例如用于Uc-Si沉积。与其中能够用非晶P-层44容易取得良好TCOP-接触的SnO2对比，在ZnO的情况下广泛报道，为了取得低串联电阻、高FF (占空因数)和Vix (开路电压)，P-惨杂y c_Si/a_Si双接触层是必要的。换句话讲，p_层44由与TCO如接触层42相邻的P-掺杂ii c-Si层和随后的a-Si层组成。串联电阻、占空因数和Vqc的良好值为良好TCO/p接触性质的标志。只在很少的实例中，可在ZnO上用简单非晶接触层在实验室规模得到良好的电池性能。在这些情况下，为了得到高Vre和FF，应用TCO或TCO/p界面特殊处理。或者，良好的电池结果已只显示在Icm2或更小的很小电池面积上。要解决的问题 图I显示说明问题的两个试验。在左侧，为了在PECVD反应器中沉积电池，将ZnO涂覆玻璃的两个50 X 50mm2样品放在I. 4m2 (未涂覆)载体玻璃上，反应器设计成在I. 4m2基片上沉积硅层(P-i-n结构)。为了比较，在右侧显示的第二试验中，在1.4m2 ZnO涂覆的玻璃上沉积相同电池结构。在所有沉积步骤后，从与来自第一试验的ZnO样品位置比较相同的 位置取出两个50X50mm2片。在所有这四片上，通过激光(激光划线)制备8个Icm2电池。电池设计包括U c-Si/a-Si双P-接触层，所有Si层在相同的PECVD沉积室中以一个次序沉积。换句话讲，两个试验之间的主要差异在于暴露硅沉积等离子的ZnO层的有效面积。图2显示从试验I和2得到的电池的代表性IV曲线。可清楚地看到，从I. 4m2 ZnO基片切割的试验2的电池与在两个小ZnO覆盖基片样品上以相同电池制法沉积的电池比较有严重问题。___权利要求1.一种在真空处理室制造硅层的方法，所述方法包括 a)提供至少部分用电极材料(如，ZnO)覆盖的基片； b)将所述基片引入能够在其中产生等离子的真空处理室； c)沉积提供有第一掺杂剂的第一硅层； d)从所述处理室移除所述基片； e)将氧化等离子施加到等离子室； f)将所述基片重新引入所述处理室； g)沉积其它硅层。2.权利要求I的方法，其中所述第一娃层包含微晶娃。3.权利要求I的方法，其中所述第一娃层包含微晶(UC-)娃和非晶(a_)娃的堆叠层。4.权利要求I至3的方法，其中所述第一掺杂剂为P-掺杂剂，例如硼。5.权利要求I至4的方法，其中沉积步骤c)包括 -控制至少一个等离子参数，以在低于对最高沉积速率预见的值开始，所述值为等离子功率、氢含量或流量、压力的一个或多个；并且 -逐步或连续改变所述值，以在所得层中产生所述值的分级或梯度分布。6.权利要求I至4的方法，其中沉积步骤c)包括 -控制至少一个等离子参数，以在低于对最高沉积速率预见的值开始，所述值为等离子功率、氢含量或流量、压力的一个或多个；并且 -逐步或连续改变所述值，以在所得层中产生所述值的分级或梯度分布。7.权利要求I至6的方法，其中在步骤e)中关于1.41112基片在60-1208期间建立300评的等离子功率和lOOsccm的氧流量。全文摘要一种依赖在真空处理室制造硅层的连续步骤，所述步骤包括a)提供至少部分用电极材料(如，ZnO)覆盖的基片；b)将所述基片引入能够在其中产生等离子的真空处理室；c)沉积提供有第一掺杂剂的第一硅层；d)从所述处理室移除所述基片；e)将氧化等离子施加到等离子室；g)将所述基片重新引入所述处理室，并沉积其它硅层。所述第一硅层优选包含至少微晶硅。文档编号C23C16/44GK102741451SQ201180009031 公开日2012年10月17日 申请日期2011年2月8日 优先权日2010年2月10日专利技术者H.戈德巴奇, O.克鲁思 申请人:欧瑞康太阳能股份公司(特吕巴赫)本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：O克鲁思，H戈德巴奇，
申请(专利权)人：欧瑞康太阳能股份公司特吕巴赫，
类型：发明
国别省市：
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