[发明专利]薄膜太阳能电池制作工艺、薄膜太阳能电池前体层堆叠的制造方法和太阳能电池前体层堆叠

说明书

技术领域

本发明的实施例一般地涉及沉积光电转换模块例如薄膜太阳能电池的层。特别地，本发明的实施例涉及双结太阳能电池或具有多个p-i-n结的太阳能电池的层堆叠。具体而言，本发明的实施例涉及薄膜太阳能电池的层堆叠，以及制造适用于薄膜太阳能电池的层堆叠的方法以及用于太阳能电池的前体。 

背景技术

晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池是太阳能电池的两种类型。晶硅太阳能电池通常使用单晶硅衬底(即纯硅的单晶衬底)或多晶硅衬底(即多晶或多晶硅)。其他的膜层沉积在硅衬底上以增强光的捕获、形成电路并且保护器件。薄膜太阳能电池利用沉积在适合的衬底上的材料的薄层来形成一个或多个p-n结。适合的衬底包括玻璃衬底、金属衬底和聚合物衬底。 

为了扩大太阳能电池的经济用途，必须提高效率。太阳能电池的稳定效率与入射辐射的转换为可用电力的比例有关。为了使太阳能电池可用于更多的领域，必须将太阳能电池的效率提高为超过当前的最好性能(对于硅基薄膜太阳能模块约为10％)。随着能源成本上升，需要改进的薄膜太阳能电池以及用于在工厂环境中形成改进的薄膜太阳能电池的方法和设备。 

为了提高太阳能电池的效率，应该增大进入太阳能电池层堆叠的光子的量，其中这些光子将转换为电子空穴对。 

用于改进太阳能电池的大量生产的另一方面是大尺度工艺的使用、提高生产率并且提高工艺进行的可靠性。因此，期望改进工艺以提高在大尺 度方面的效率并且在工业制造期间应用。 

发明内容

根据如上所述，提供了根据独立权利要求1的制造适用于薄膜太阳能电池的层堆叠的方法以及根据独立权利要求6的用于太阳能电池的前体。本发明的实施例提供了一种沉积用于光电转换器件例如太阳能电池的层堆叠的方法。根据一个实施例，提供了一种制造适用于薄膜太阳能电池的层堆叠的方法。该方法包括以下步骤：在透明衬底上沉积TCO层，沉积配置来用于太阳能电池的第一p-i-n结的第一导电类型层，沉积配置来用于太阳能电池的第一p-i-n结的第一本征型层，以及沉积配置来用于太阳能电池的第一p-i-n结的与第一导电类型层的导电性相反的另一导电类型层。该方法还包括以下步骤：通过化学气相沉积来设置含SiOx的中间层，以及沉积配置来用于太阳能电池的第二p-i-n结，其中含SiOx的中间层设置为另一导电类型层的一部分，并且其中含SiOx层具有小于等于17nm的厚度。通常，中间层可以与另一导电类型层一起设置，或设置在另一导电类型的层之间，以形成另一导电类型层的一部分。根据另一个实施例，提供了一种用于太阳能电池的前体。该前体包括透明衬底、配置来用于太阳能电池的第一p-i-n结的第一导电类型层，配置来用于太阳能电池的第一p-i-n结的第一本征型层，以及配置来用于太阳能电池的第一p-i-n结的与第一导电类型层的导电性相反的另一导电类型层。该前体还包括通过化学气相沉积而沉积的含SiOx的中间层，以及配置来用于太阳能电池的第二p-i-n结，其中含SiOx的中间层设置为另一导电类型层的一部分，并且其中含SiOx层具有小于等于17nm的厚度。 

附图说明

为了能够得到并且详细理解本发明的上述特征的方式，参考在附图中图示的本发明的实施例，可以对上面简要总结的本发明的进行更具体的描述。 

图1是根据本发明的一个实施例的双结薄膜太阳能电池的示意性侧视 图； 

图2和图3图示了根据本文所述的实施例提高太阳能电池的光转换的方面； 

图4A至图4C图示了根据本文所述的实施例沉积在衬底上的层； 

图5是图示了根据本文所述的实施例制造太阳能电池前体的方法的流程图； 

图6A和图6B图示了根据本文所述的实施例的用于太阳能电池的其他前体，这些前体具有沉积在衬底上的层； 

图7图示了示例的比较； 

图8图示了根据本文所述的一个实施例可以使用的群集工具的平面图； 

图9是根据本文所述的一个实施例可以使用的沉积室的横截面侧视图。 

为了方便理解，在可能的情况下，已使用相同的附图标记来标明附图中常见的相同的或相似的元件。可以设想，一个实施例的元件和特征可以在没有另外的陈述的情况下有利地结合到其他实施例中。 

然而，应该注意，附图仅仅图示本发明的示例性实施例并且因此不作为本发明的范围的限制，因为本发明还包括其他等同的实施例。 

具体实施方式