[发明专利]提供有改进的电极层的透明基底

说明书

本发明涉及对透明基底，特别是由玻璃制成的提供有电极的透明基 底的改进。该导电基底更特别地设计为用于形成太阳能电池的一部分。 其尤其用作太阳能电池的“前面”，也就是说将直接处于暴露于将被转化 为电流的太阳能辐射的面。

本发明特别适用于无定形或微晶Si型太阳能电池，对其结构进行简 要回顾。

通常，该类型的产品以太阳能电池的形式出售，所述太阳能电池在 两个，任选地透明的刚性基底之间串联安装，其前面(face avant)由玻璃 制成。该类型的电池在德国申请DE 102004046554.1中进行了描述。

我们指的是基底、聚合物和太阳能电池的组合件，并其作为“太阳 能模块”进行出售。

本发明因此还涉及所述模块。

当已知的是太阳能模块不以平方米而以产生的电能出售时，每一百 分比的额外效率增加了给定尺寸的太阳能模块的电性能，并因此增加了 价格，对于给定的太阳能模块技术，所增加的每一百分比效率首先取决 于在与所述电池结合的基底中光传播所获得的增益。

通过法国专利FR 2832706知道具有玻璃功能的基底，其被提供了 含有至少一个基于一种或多种金属氧化物的透明导电层的电极，该电极 具有其RMS粗糙度从几个纳米到几十个纳米变化的特性。

尽管这种具有织构化(texturée)电极的基底，当其位于能够收集光的 元件(例如光伏电池或太阳能集热器)附近时，实现其功能并确保获得有 益的能量转化率，本发明人已注意到还可以改善光源在基底内部在能够 收集光的元件的功能层方向中的漫射(diffusion)。

因此本发明的目的是寻求用于改进这些模块的光电转化率的方法， 更具体地涉及提供有上述电极的“前”玻璃的方法。所寻求的是易于工业 规模实施的且不推翻该类型产品的已知结构和结构的方法。

本发明目的首先是与含有至少一个基于一种或多种金属氧化物的 透明导电层的织构电极相连接的具有玻璃功能的基底，所述层用至少一 个能够收集光的元件的功能层覆盖，其特征在于该基底用具有织构部分 的界面层覆盖，所述织构部分含有突起状构件(motifs en relief)的周期性 或非周期性的重复。

在本发明意义上，电极以英语缩写T.C.O(透明导电氧化物)而已知。 其广泛用于太阳能电池领域和电子学。

在本发明意义上，术语“功能层”被定义为基于在能够收集光的元件 (例如太阳能或光伏电池或太阳能集热器)内部能够使光能转化为电能或 热能的材料的任何薄层。所讨论的用于太阳能电池的材料可通常为无定 形硅、微晶硅或基于碲化镉(CdTe)的层。

如果这种表面织构化(texturation)具有特定的规格，更将能得到围绕 界面层的两介质之间的减反射作用。

另外，由于在界面层位置的表面织构化，在界面层和围绕该界面层 的材料之间获得入射光的更大漫射，光被“迫使”沿长得多的路径穿过太 阳能电池。

由此延长了光子路径(trajet optique)，增大了光被电池的活性元件吸收 的机会，最后，增大了太阳能电池的光电转化率。因此，更好地俘获光。

在本发明的优选实施方式中，可任选地进一步采用下列布置中的一 种或多种：

-界面层位于基底的背面并具有包含周期性或非周期性的突起状 (en relief)构件的重复的织构部分，其步长(pas)w和高度h满足下列关系： w≤λ，优选w≤λ/2且更优选w≤λ/4；且h≥λ/4，优选h≥λ且更优选h≥2λ， 其中λ属于太阳光谱且位于太阳能电池的能量转化效率最大值处；

-界面层位于基底的背面并具有包含周期性或非周期性的突起状构 件的重复的织构部分，其步长w和高度h满足下列关系：λ/4≤w≤2λ；且 h为20nm-1μm，优选30nm-500nm且更优选h为50nm-200nm，其中λ 位于这样的波长位置，在该波长中太阳光谱是重要的但电池的转化率不 是其最佳的；

-导电层沉积在界面层上；

-界面层位于基底的前面并具有包含周期性或非周期性的突起状构 件的重复的织构部分，其步长w和高度h满足下列关系：λ/4≤w≤2λ；且 h为20nm-1μm，优选30nm-500nm且更优选h为50nm-200nm，其中λ 位于这样的波长位置，在该波长中太阳光谱是重要的但电池的转化率不 是其最佳的；

-界面层具有与基底折射指数接近的折射指数；