[发明专利]用于薄膜光伏的层和由其制成的太阳能电池

说明书

技术领域

本发明大致涉及光伏领域。具体而言，本发明涉及在太阳能电池中使用的层和由其制成的太阳能电池。

背景技术

太阳能在世界的许多地方全年都是丰富的。遗憾地是，可利用的太阳能普遍没有被有效地利用来发电。传统太阳能电池的成本普遍非常高，且通过这些电池产生的电普遍非常贵。例如，典型的太阳能电池获得小于百分之二十的转换效率。此外，太阳能电池典型地包括形成在基底上的多个层，且因而太阳能电池制造典型地需要大量的加工步骤。结果，大数量的加工步骤、层、界面和复杂度增加制造这些太阳能电池所需的时间和资金。

因此，仍需要效率低且复杂的太阳能转换装置和制造方法的长期存在的问题的改良方案。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种光伏装置。该装置包括吸收层，其中吸收层包括由晶界隔开的多个晶粒。至少一个层布置在吸收层上。吸收层包括基本上垂直于该层的晶界。多个晶粒具有小于1微米的中值晶粒直径。

另一实施例为光伏装置。该装置包括吸收层，其中吸收层包括由晶界隔开的多个晶粒。至少一个层布置在吸收层上。吸收层包括基本上垂直于该层的晶界。晶界包括活性掺杂剂；且其中晶界中的活性掺杂剂浓度高于晶粒中的有效掺杂剂浓度。

另一实施例为光伏装置。该装置包括吸收层，其中吸收层包括由晶界隔开的多个晶粒。至少一个层布置在吸收层上。吸收层包括基本上垂直于该层的晶界。晶界包括活性掺杂剂；其中晶界中的活性掺杂剂的量足以使晶界类型与层中晶粒的类型相反。在层的底部区域附近的晶界中的活性掺杂剂的量足以允许底部区域中的晶界的类型保持为类似于晶粒的类型，同时在晶界中具有与晶粒中的有效掺杂剂浓度相比的更高的活性掺杂剂浓度。

另一实施例为方法。该方法包括在光伏装置中提供吸收层，其中吸收层包括由晶界隔开的多个晶粒。至少一个层布置在吸收层上。吸收层包括基本上垂直于该层的晶界。多个晶粒具有小于1微米的中值晶粒直径。

另一实施例为方法。该方法包括在光伏装置中提供吸收层，其中吸收层包括由晶界隔开的多个晶粒。至少一个层布置在吸收层上。吸收层包括基本上垂直于该层的晶界。晶界包括活性掺杂剂。晶界中的活性掺杂剂浓度高于晶粒中的有效掺杂剂浓度。

附图说明

在参照附图阅读随后详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中相同标号代表相同部件，其中：

图1图示了光伏装置的示意图；

图2图示了根据本发明的某些实施例的光伏装置的层；

图3图示了根据本发明的某些实施例的光伏装置的层；

图4图示了根据本发明的某些实施例的光伏装置的层；

图5图示了根据本发明的某些实施例的光伏装置的层；

图6图示了根据本发明的某些实施例的光伏装置的层；

图7图示了制成根据本发明的某些实施例的如图2所示的光伏装置的层的方法的示意图；和

图8图示了制成根据本发明的某些实施例的如图6所示的光伏装置的层的方法的示意图。

标号列表

100光伏装置；太阳能电池

110层；基底

112层；前接触层

114层；窗口层

116层；吸收层

118层；后接触层

120光

122金属层

200光伏装置的层

210吸收层

212晶粒

214晶界

216窗口层

218后接触层

220中值晶粒直径

300光伏装置的层

310窗口层

312晶粒

314晶界

316吸收层

318中值晶粒直径

400光伏装置的层

410后接触层

412晶粒

414晶界

416吸收层

418中值晶粒直径

500光伏装置的层

510吸收层

512晶粒

514晶界

516窗口层

518后接触层

520中值晶粒直径

600光伏装置

610层

612晶粒

614晶界

616层的底部区域

618层

620层

700方法

710吸收层

712窗口层

714活性掺杂剂层

716p型晶粒

718晶界

720得到的层

722退火

724改性层