[发明专利]透明导电层及其形成方法

说明书

技术领域

本发明针对用于与光伏模块一起使用的透明传导层。

背景技术

能量需求在不断增加。由于能量需求增加，作为化石燃料能源的备选的源的重要性增加。一个这样的备选能源是太阳能。一般，太阳能通过将辐射(例如，日光)转换成可存储或通过电力网传输的电力而产生。

透明传导氧化物(TCO)用作PV模块中薄膜光伏(PV)电池的在操作期间接收日光的一侧上的电接触的导电层。一个类型的TCO包括锡酸镉。在PV模块的制备中，锡酸镉可结晶以减少薄层电阻并且增加光透射或透明度。为了提供TCO的期望的性质，锡酸镉膜根据已知工艺退火以将锡酸镉膜结晶并且提供增加的透明度和传导率。当前，在再结晶工艺中需要真空退火炉。

用于将在PV模块中使用的例如锡酸镉等透明传导薄膜结晶而不需要真空退火或真空退火设备的方法将在本领域内是受欢迎的。

发明内容

本公开的一个实施例包括用于形成透明导电层的方法。该方法包括提供包括镉、锡和氧的层。将集中电磁能从能源引向该层的至少一部分以将该层的该至少一部分局部加热。将该层结晶为氧化镉锡陶瓷。

本公开的另一个实施例包括PV电池，其具有包括激光结晶的氧化镉锡陶瓷的导体层。

本公开的再另一个实施例包括一种物质的成分，该物质包括用来自激光器的集中电磁能局部照射形成的透明、导电结晶氧化镉锡陶瓷。

附图说明

图1示出根据本公开安装在基底上的薄膜模块。

图2是根据本公开的组成模块的电池的层系统的图。

图3是根据本公开的用于形成模块的示范性工艺的工艺流程图。

图4是根据本公开的示范性工艺的工艺流程图。

图5示出根据本公开的用于执行方法的设备。

图6示出根据本公开的用于执行方法的示范性方法。

图7示出根据本公开的用于执行方法的另一个示范性方法。

图8示出真空退火锡酸镉层的X射线衍射花样。

图9示出激光结晶的锡酸镉层的X射线衍射花样。

只要有可能，在整个图中将使用相同的标号表示相同的部件。

具体实施方式

提供的是用于将PV模块中使用的例如锡酸镉等透明传导薄膜结晶而不需要真空退火或真空退火设备的方法。与本公开一起使用的适合的膜可以是用于显示器、PV模块、低辐射玻璃(e-glass)或需要透明、导电接触的其他装置的薄膜。

本公开的一个优势包括具有增加的电导率的导体层。本公开的另一个优势包括具有更大透明度并且能够接收更多光的透明导体层。

图1示出安装在基底103上的薄膜PV模块100。该PV模块设置以接收光105。该PV模块分成串联设置的多个电池107。该电池107由间隔、不传导材料和/或其他分开电路的结构分隔。例如，电池107可由通过激光划线形成的划线互相隔离。当PV模块100暴露于光105时，产生电力。本公开不限于示出的设置并且可包括其他安装设置和/或电池107。例如，电池107可沿模块100的长尺寸而不是模块100的短尺寸取向。本公开的一个实施例包括薄膜CdTe太阳能光伏(PV)模块。这样的模块用于对许多应用产生太阳能电力，例如大型地面安装系统和在商业和居住建筑上的屋顶系统。

图2是形成PV模块100的电池107的层系统的图。电池107的层包括上板201、第一传导层203、缓冲层205、第一半导体层207、第二半导体层209、第二传导层211和封装玻璃213。电池107的层设置成当暴露于光105时产生并且传导采用可用形式的电力。

上板201是薄膜生长到其上的高透射玻璃板。上板201在下面的层之前接收光105(参见例如图1)。上板201可是高透射、低铁浮法玻璃或对于光105具有高透射率的任何其他适合的玻璃材料。在另一个实施例中，上板201还可是高透射硼硅酸盐玻璃。