[发明专利]具有纹理化前表面和/或背表面的薄膜半导体光电器件

说明书

本发明涉及具有纹理化前表面和/或背表面的薄膜半导体光电器件。公开一种用于提供在光电器件中的纹理化层的方法。方法包括将模板层沉积在第一层上。模板层在厚度上或在组成上或在两者上具有明显的不均匀性，包括形成一个或多个岛状物以提供岛状物层的至少一个纹理化表面的可能性。方法还包括将模板层和第一层暴露于蚀刻工艺以产生或改变至少一个纹理化表面。改变的至少一个纹理化表面在操作中引起光散射。

相关申请的交叉引用

本申请是于2012年1月19日提交的、题为“TEXTURING A LAYER IN ANOPTOELECTRONIC DEVICE FOR IMPROVED ANGLE RANDOMIZATION OF LIGHT”的美国专利申请第13/354,175号的部分继续申请，该美国专利申请通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本发明的实施方案通常涉及光电半导体器件(比如包括太阳能电池的光伏器件)，以及用于制造此类器件的方法。

背景技术

光电器件比如光伏器件和发光二极管(LED)的用途变得较广泛，因为能源效率的重要性增加。在光伏器件比如太阳能电池中，太阳能电池的结吸收光子以产生电子空穴对，所述电子空穴对被结的内电场分开以产生电压，从而将光能转换成电能。理想的光伏(PV)器件的吸收体层将吸收撞击在面向光源的PV器件的正面的所有的光子，因为开路电压(Voc)或短路电流(Isc)与光强度成比例。然而，若干损耗机理通常干扰PV器件的吸收体层，所述吸收体层吸收到达器件的正面的所有的光。例如，某些光子可以穿过吸收体层而不产生任何电子空穴对并且因此从不有助于通过器件产生电能。在其他情况下，PV器件的半导体层可以是光滑的并且因此可以反射撞击光子中的大部分，防止这些光子以免到达吸收体层。

因此，存在对具有增加的效率的光电器件和用于与常规的光电器件制造相比以减少的成本和较大的灵活性制造此类光电器件的方法的需求。

发明内容

公开用于提供光电器件中的纹理化层的方法。方法包括将模板层沉积在第一层上。模板层在厚度上或在组成上是明显不均匀的，包括形成一个或多个岛状物以提供岛状物层的至少一个纹理化表面的可能性。方法还包括将模板层和第一层暴露于蚀刻工艺以产生或改变至少一个纹理化表面。至少一个纹理化表面在操作中引起光散射。

公开用于提供光电器件的方法。方法包括沉积吸收体层和沉积发射体层。方法还包括将第一材料的第一层沉积在发射体层和吸收体层上。此外，方法包括将第二材料的模板层沉积在第一层上。方法还包括将模板层和第一层暴露于蚀刻工艺以产生或改变至少一个纹理化表面。至少一个纹理化表面在操作中引起光散射。最后，方法包括将介电层沉积在岛状物层上和将金属层沉积在介电层上。

公开用于提供光电器件的方法。方法包括沉积发射体层和沉积吸收体层。方法还包括将第一材料的第一层沉积在发射体层和吸收体层上。此外，方法包括将第二材料的模板层沉积在第一层上。方法还包括将模板层和第一层暴露于蚀刻工艺以产生或改变至少一个纹理化表面。至少一个纹理化表面在操作中引起光散射。最后，方法包括将抗反射层沉积在岛状物层上。

附图说明

附图仅仅例证某些实施方案并且因此不被认为限制范围。

图1A-1C示出在第一层之上的模板岛状物层的自顶向下视图；

图2描绘根据本文描述的某些实施方案的光伏器件的横截面视图；

图3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G、和3H描绘图1的光伏器件的横截面视图，其中岛状物层已经被沉积在基底层上；

图4描绘图3的光伏器件的横截面视图，其中半导体接触层和介电层已经被沉积在岛状物层上；

图5描绘图4的光伏器件的横截面视图，其中已经在介电层中形成孔；