[发明专利]用来制造CdTe薄层太阳能电池的背接触层的方法

说明书

本发明涉及一种用来制造CdTe薄层太阳能电池的背接触层的方法。本发明的主题是一种制造基材上置式薄层太阳能电池的背接触层的Sb₂Te₃层的方法。根据现有技术，Sb₂Te₃层作为化合物沉积。现在根据本发明提出，Sb₂Te₃层由碲化镉层的富碲的表面层和沉积在该富碲表面层上的锑，以及锑和碲在表面层上的反应生成。

技术领域

本发明的主题是一种用来改进性地实施背接触层，更确切地说是CdTe薄层太阳能电池的背接触层序列的方法。

背景技术

根据现有技术，基材上置（Superstrat-Konfiguration）式CdTe薄层太阳能电池以如下方式制造：把透明的前接触层（TCO；透明导电氧化物）涂覆到基材（优选玻璃）上。在前接触层上沉积硫化镉（CdS）层，并且在硫化镉层上涂覆碲化镉（CdTe）层。再将背接触层或者背接触层序列沉积到CdTe层上。

在此问题是，在CdTe上涂布金属的接触层是不容易实现的，因为这会导致产生整流的肖特基（Schottky）接触。然而所希望的是产生欧姆接触。层序列的任务是，使各个层材料的能级如此地实现调整，即，生成欧姆接触，其中，优选金属层作为最表面的背接触层。

在制造过程中，在涂覆CdTe之后优选借助于CdCl₂以及加热进行CdTe的活化。

出自现有技术的方法设置为，碲化镉层接着经受湿法化学腐蚀。此外CdTe太阳能电池被浸入到所谓的NP腐蚀液中。NP腐蚀液是不同的无机酸的水溶液，优选（HNO₃（0.5%-5%）/H₃PO₄（50%-85%）/H₂O（15%-45%）（总计100%）。这在室温（18℃到约80℃）的温度范围中进行。腐蚀时间优选为在5s到60s的范围中。NP腐蚀的结果是，产生厚度在1nm到300nm的范围内的富碲层。

溴甲醇备选地用作腐蚀剂。在其中，Br₂浓度优选在0.1%-5%的范围中，特别优选地在0.5%-1%。优选地，在腐蚀过程（腐蚀时间3s到30s）中优选维持15℃到50℃的温度，特别优选地维持20℃到35℃的温度，并且十分特别优选地维持21℃到30℃的温度。富碲层所达到的厚度在1nm到30nm的范围中。

此外腐蚀步骤清洁了表面的氧化物，其在制造的过程进程中在与大气接触的情况下在表面上产生。对此，可选地通过还原性的溶液进行额外处理可能是必要的，以便尽可能完全地把氧化物从Te层去除。

接着，在根据现有技术的方法中，经常优选通过溅镀Sb₂Te₃涂覆Sb₂Te₃层。接着涂覆背接触层序列的其他覆层，典型地由钼和镍制成的覆层。相应的方法在US7 211 462B1中进行了描述，其中，放弃了腐蚀步骤并且仅仅进行CdCl₂表面处理。Sb₂Te₃层在此通过溅射涂覆。其他公知的涂覆Sb₂Te₃层的方法设置为蒸发或电沉积。在需要时，还可以设置多个Sb₂Te₃层。

Sb₂Te₃层沉积是非常成本高昂的，因为Sb₂Te₃非常昂贵。

因此提出了以其他备用方式生成Sb₂Te₃层的任务。

发明内容

根据本发明，所提出的任务通过根据权利要求1的方法解决。优选实施形式在相关从属权利要求中公开。