用于制造太阳能电池、特别是硅薄层太阳能电池的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造太阳能电池、特别是硅薄层太阳能电池的方法，在其中将TCO层(3)施设到玻璃基底(1)上并且将至少一个硅层(4，5)施设到TCO层(3)上，其中，在施设TCO层(3)之前给玻璃基底(1)施加电子辐射，从而产生玻璃基底(1)的散射光的层(2)，将TCO层(3)施设到该层上。作为替换或补充可以规定：将第一硅层(4)施设到TCO层(3)上，给第一硅层(4)施加激光辐射或电子辐射，并且将第二硅层(5)施设到经照射的第一硅层(4)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于制造太阳能电池、特别是硅薄层太阳能电池的方法。
技术介绍
硅薄层太阳能电池得到多种多样的应用。这种太阳能电池经常具有过低的效率，因为光线只有一小部分在至少一个硅层中得到吸收。其原因部分地在于：在现有技术已知的一些太阳能电池中没有或者不能使用厚的硅层。
技术实现思路
基于本专利技术的问题是文首述及类型的方法的目的，该方法能够实现以较高的效率生产太阳能电池。这根据本专利技术通过文首述及类型的、具有权利要求1和/或权利要求5的特征部分的特征的方法得以实现。从属权利要求涉及本专利技术的优选的设计方案。根据权利要求1规定：在施设TCO层之前为玻璃基底施加电子辐射，从而产生玻璃基底的散射光的层，将TCO层施设到该层上。通过这个散射光的层可以如下地散射需由太阳能电池吸收的光线，使得这个光线的部分被向侧向转向或者与入射法线成大于0°的夹角延伸。因此光线的这些部分可以经过贯穿至少一个硅层的较长的路程，使得其吸收得以扩大。可以规定：在施加电子辐射之前和/或期间对玻璃基底进行加热，特别是加热到200℃与700℃之间的温度、优选到300℃与500℃之间的温度、例如到400℃的温度。通过在加温的同时照射电子射线，可以使玻璃的较轻的成份至少部分地从表面中扩散出来。通过玻璃成份的这种向外扩散而在所述层中产生散射光的结构。存在的可能性有：电子辐射具有线状的横截面并且与线的纵向延伸垂直地在玻璃基底的表面上运动。通过这种方式一方面可以比较快地给玻璃基底的表面施加电子辐射。另一方面，局部功率密度不像在玻璃基底表面上的点状强度分布的运动的情况中那么高。根据权利要求5规定：将第一硅层施设到TCO层上，给第一硅层施加激光辐射或电子辐射并且将第二硅层施设到经辐射的第一硅层上。由于硅层的模块化构造，这个硅层比较稳定。因此至少第二硅层可以设置较大的厚度，通过这种方式还可以扩大光线的吸收。在此可以规定：第二硅层比第一硅层更厚。存在的可能性有：第一硅层具有小于3.0μm的层厚、特别是小于2.0μm的层厚、优选小于1.0μm的层厚、例如0.5μm与1.0μm之间的层厚。另外在此可以规定：第二硅层具有2.0μm与20μm之间的层厚、特别是3.5μm与15μm之间的层厚、优选5μm与10μm之间的层厚。通过这样的构造可以实现：硅层可靠地保持在TCO层上，并且尽管如此通过第二硅层的大的厚度也实现高的吸收和因此太阳能电池的大效率。特别是可以规定：在300℃以下的温度下、优选在200℃以下的温度下、特别是在100℃以下的温度下、例如在室温下施设TCO层和/或至少一个硅层。通过这种措施一方面简化了根据本专利技术的方法，这是因为在施设TCO层和/或至少一个硅层期间不必进行加热。另一方面，通过在所谓的低温下、特别是在室温下的涂覆防止由温度诱发的对需加工的太阳能电池的损伤或损害。附图说明借助下面参照附图对优选实施例的说明对本专利技术的其它特征和优点加以说明。附图中：图1为利用根据本专利技术的方法制造的第一太阳能电池的示意性剖视图；图2为利用根据本专利技术的方法制造的第二太阳能电池的示意性剖视图；图3为利用根据本专利技术的方法制造的第三太阳能电池的示意性剖视图。具体实施方式在附图中相同的或功能相同的部件或层标注相同的附图标记。在根据本专利技术的方法的第一实施变型中，将玻璃基底1加热到200℃与700℃之间的温度、优选300℃与500℃之间的温度、例如400℃的温度并且在设置在图1上部的表面上施加电子辐射。特别是在此具有线状横截面的电子射线与线方向垂直地在玻璃基底1的表面上运动。通过在加温的同时辐射电子射线，在玻璃基底1的层2中使玻璃的较轻的成份部分地从表面中扩散出来。这些成份例如可以是Na2O，K2O，MgO或CaO。通过玻璃成份的向外散射而在层2中产生散射光的结构。在进一步的工艺步骤中将TCO(透明导电氧化物)层3施设到这个层2上，该TCO层可以用作太阳能电池的第一电极。这可以利用通常的施设方法、诸如溅射来实现。特别是在此可以利用电子射线使需蒸发的材料蒸发。在施设TCO层3时，玻璃基底1可以处于室温上。作为TCO材料例如可以使用ZnO。然而还完全存在施设其它TCO材料的可能性、特别是其它的锡或锌混合氧化物诸如ITO、FTO、AZO和ATO。为了降低TCO层3的阻抗，在进一步的工艺步骤给该TCO层3施加激光辐射。在此可以使用具有线状横截面的激光射线，该激光射线与线方向垂直地在TCO层3的表面上运动。在施加激光辐射时玻璃基底1也可以处于室温下。在下一个工艺步骤中将比较薄的第一硅层4施设到通过这种方式加工的TCO层3上。第一硅层4可以具有小于3.0μm的层厚、特别是小于2.0μm的层厚、优选小于1.0μm的层厚、例如0.5μm与1.0μm之间的层厚。可以利用通常的方法、诸如溅射来施设第一硅层4。特别是在此可以利用电子射线使需蒸发的硅蒸发。在施设第一硅层4时玻璃基底1可以处于室温下。在进一步的工艺步骤中给第一硅层4施加激光辐射或电子辐射，其中，特别是可以使第一硅层4无结构化(Unstrukturierung)，该无结构化改进它在TCO层3上的附着。特别是第一硅层4在这个激光照射或电子照射之后是耐划痕的。在此可以使用具有线状横截面的激光射线或电子射线，该射线与线方向垂直地在第一硅层4的表面上运动。在这样施加激光辐射或电子辐射时玻璃基底1也可以处于室温下。在下一个工艺步骤中将比较厚的第二硅层5施设到第一硅层4上。第二硅层5可以具有2.0μm与20μm之间的层厚、特别是3.5μm与15μm之间的层厚、优选5μm与10μm之间的层厚。可以利用通常的方法诸如溅射来施设第二硅层5。特别是在此可以利用电子射线使需蒸发的硅蒸发。在施设第二硅层5时玻璃基底1可以处于室温下。在进一步的工艺步骤中对第二硅层5施加激光辐射或电子辐射，其中，特别是可以进行第二硅层5的从非结晶状态进入多晶体状态的结构变换。在此，可以使用具有线状横截面的激光射线或电子射线，该射线与线方向垂直地在第二硅层5的表面上运动。在这样施加激光辐射或电子辐射时玻璃基底1也可以处于室温下。在进一步的工艺步骤中将在图1中仅仅示意性表示出的第二金属电极6施设到第二硅层5的外侧面本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造太阳能电池、特别是硅薄层太阳能电池的方法，其包括下列工艺步骤：‑将TCO层(3)施设到玻璃基底(1)上；‑将至少一个硅层(4，5)施设到TCO层(3)上；其特征在于：在施设TCO层(3)之前给玻璃基底(1)施加电子辐射，从而产生玻璃基底(1)的散射光的层(2)，将TCO层(3)施设到该层上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.24 DE 102013107910.51.用于制造太阳能电池、特别是硅薄层太阳能电池的方法，其包
括下列工艺步骤：
-将TCO层(3)施设到玻璃基底(1)上；
-将至少一个硅层(4，5)施设到TCO层(3)上；
其特征在于：在施设TCO层(3)之前给玻璃基底(1)施加电子
辐射，从而产生玻璃基底(1)的散射光的层(2)，将TCO层(3)
施设到该层上。
2.如权利要求1所述的用于制造太阳能电池的方法，其特征在于：
在施加电子辐射之前和/或期间对玻璃基底(1)进行加热、特别是加
热到200℃与700℃之间的温度、优选300℃与500℃之间的温度、例
如400℃的温度。
3.如权利要求1或2之任一项所述的用于制造太阳能电池的方法，
其特征在于：电子辐射具有线状横截面并且与线的纵向延伸垂直地在
玻璃基底(1)的表面上运动。
4.如权利要求1至3之任一项所述的用于制造太阳能电池的方法，
其特征在于：给TCO层(3)施加激光辐射。
5.如权利要求1至4之任一项或如权利要求1前序部分所述的用
于制造太阳能电池的方法，其特征在于：将第一硅层(4)施设到TOC
层(3)上，给所述第一硅层(4)施加激光辐射或电子辐射，并且将
第二硅层(5)施设到经照射的第一硅层(4)上。
6.如权利要求5所述的用于制造太阳能电池的方法，其特征在于：
所述第二硅层(5)比所述第一硅层(4)更厚。
7.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·利索特申克，
申请(专利权)人：利拉茨有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE