制造光伏装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术的一个方面包括一种制造光伏装置的方法。所述方法包括将吸收剂层(130)布置在窗层(120)上。所述方法还包括用包括第一金属盐的第一溶液处理吸收剂层的至少一部分以形成第一组件(142)，其中所述第一金属盐包含选自锰、钴、铬、锌、铟、钨、钼和它们的组合的第一金属。所述方法还包括用氯化镉处理第一组件的至少一部分以形成第二组件(150)。所述方法还包括用包括第二金属盐的第二溶液处理第二组件的至少一部分以在所述第二组件(160)上形成界面层，其中所述第二金属盐包含选自锰、钴、镍、锌和它们的组合的第二金属。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的一个方面包括一种。所述方法包括将吸收剂层(130)布置在窗层(120)上。所述方法还包括用包括第一金属盐的第一溶液处理吸收剂层的至少一部分以形成第一组件(142)，其中所述第一金属盐包含选自锰、钴、铬、锌、铟、钨、钼和它们的组合的第一金属。所述方法还包括用氯化镉处理第一组件的至少一部分以形成第二组件(150)。所述方法还包括用包括第二金属盐的第二溶液处理第二组件的至少一部分以在所述第二组件(160)上形成界面层，其中所述第二金属盐包含选自锰、钴、镍、锌和它们的组合的第二金属。【专利说明】背景 本专利技术通常涉及。更特别地，本专利技术涉及制造具有吸收剂层的光伏装置的方法。薄膜太阳能电池或光伏装置通常包括布置于透明基底上的多个半导体层，其中一层用作窗层且第二层用作吸收剂层。所述窗层允许太阳辐射穿透至所述吸收剂层，其中光能转化为可用的电能。基于碲化镉/硫化镉(CdTe/CdS)异质结的光伏电池为这样的薄膜太阳能电池的一个实例。基于碲化镉(CdTe)的光伏装置通常表现相对低的功率转换效率，其可归因于与材料的能带间隙相关的相对低的开路电压(V。。)，部分由于在CdTe中的低的有效载流子浓度和短的少数载流子寿命。CdTe的有效载流子浓度可通过掺杂P-型掺杂物来提高。提高CdTe太阳能电池的电池效率的其它问题包括CdTe的高功函和在CdTe和金属基背接触层之间的界面上的高背接触电阻。背接触电阻可通过增加背界面上的载流子浓度来改善。例如，对于P型CdTe材料，增加载流子浓度量来增加CdTe材料中的p型载流子以在与所述背接触层接触的CdTe层的背侧形成“欧姆接触层”。用来形成欧姆层或用于掺杂吸收剂层的典型方法包括将铜结合到吸收剂层的线处理的后端。然而，包括铜的光伏装置可能缺乏期望水平的长期稳定性。因此，需要制造光伏装置的改进的方法。此外，需要改进的光伏装置配置，其在背接触界面具有掺杂的吸收剂层和更高的载流子密度，导致更高的效率。专利技术简述 本专利技术的实施方案提供用来满足这些和其它需要。一个实施方案为。所述方法包括在窗层上布置吸收剂层。所述方法还包括用包括第一金属盐的第一溶液处理吸收剂层的至少一部分以形成第一组件，其中所述第一金属盐包括选自锰、钴、铬、锌、铟、钨、钥和它们的组合的第一金属。所述方法还包括用氯化镉处理第一组件的至少一部分以形成第二组件。所述方法还包括用包括第二金属盐的第二溶液处理第二组件的至少一部分，以在所述第二组件上形成界面层，其中所述第二金属盐包含选自锰、钴、镍、锌和它们的组合的第二金属。一个实施方案为。所述方法包括在窗层上布置吸收剂层。所述方法还包括用包括掺杂物金属盐的掺杂物溶液处理吸收剂层的至少一部分以形成第一组件，其中所述掺杂物金属盐包括选自锰、钴、铬、锌和它们的组合的金属掺杂物。所述方法还包括用氯化镉处理第一组件的至少一部分以形成第二组件，其中所述第二组件包括掺杂的吸收剂层和其中所述光伏装置具有大于约SOOmV范围内的开路电压。一个实施方案为。所述方法包括在窗层上布置吸收剂层。所述方法还包括通过用包括欧姆金属盐的欧姆金属溶液处理所述吸收剂层的至少一部分，将界面层布置在所述吸收剂层上，其中所述欧姆金属盐包括选自锰、钴、镍、锌和它们的组合的欧姆金属。在一个实施方案中，所述欧姆金属在低于所述界面层的约I原子％范围内的浓度下存在于所述界面层内。附图 当参照附图阅读以下详述时，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中: 图1为本专利技术的一个实施方案的光伏装置子结构的侧视截面图。图2为本专利技术的一个实施方案的光伏装置子结构的侧视截面图。图3为本专利技术的一个实施方案的光伏装置子结构的侧视截面图。图4为本专利技术的一个实施方案的光伏装置子结构的侧视截面图。图5为本专利技术的一个实施方案的光伏装置子结构的侧视截面图。图6为本专利技术的一个实施方案的光伏装置的侧视截面图。图7为本专利技术的一个实施方案的光伏装置的侧视截面图。图8为根据本专利技术的一个实施方案，的流程图图示。图9为本专利技术的一个实施方案的光伏装置子结构的侧视截面图。图10为本专利技术的一个实施方案的光伏装置子结构的侧视截面图。 图11为本专利技术的一个实施方案的光伏装置的侧视截面图。图12为根据本专利技术的一个实施方案，的流程图图示。图13为本专利技术的一个实施方案的光伏装置子结构的侧视截面图。图14为本专利技术的一个实施方案的光伏装置的侧视截面图。图15为根据本专利技术的一个实施方案，的流程图图示。图16A为刚沉积好的CdTe层的SMS分布。图16B为本专利技术的一个实施方案的CdTe层的SMS分布。图17A为刚沉积好的CdTe层的SIMS分布。图17B为本专利技术的一个实施方案的CdTe层的SIMS分布。图18A为刚沉积好的CdTe层的XPS分布。图18B为用CdCl2处理和烘烤过的CdTe层的XPS分布。图18C为本专利技术的一个实施方案的CdTe层的XPS分布。图19为本专利技术的一个实施方案的CdTe层的XPS分布。图20A显示了根据本专利技术的一个实施方案制备的样品的加速寿命测试(ALT) V。。数据。图20B显示了对比样品的加速寿命测试(ALT) V。。数据。图21A显示了根据本专利技术的一个实施方案制备的样品的加速寿命测试(ALT)FF数据。图2IB显示了对比样品的加速寿命测试(ALT)FF数据。图22A显示了根据本专利技术的一个实施方案制备的样品的加速寿命测试(ALT)R。。数据。图22B显示了对比样品的加速寿命测试(ALT) Roc数据。详述 如下详细讨论，本专利技术的一些实施方案包括制造包括吸收剂层的光伏装置的方法。如较早记录的，通常包括以下基于铜的沉积后步骤:将掺杂物引入到吸收剂层(以提高载流子浓度)，在吸收剂层上形成欧姆背接触(以在背界面上形成P+型层)，或两者。然而，铜的添加可导致以下一个或多个:光伏装置减少的稳定性、减少的开路电压(Voc)和减少的填充因子。不限于任何理论，相信在欧姆背接触中铜的高迁移率与碲化铜的不稳定行为组合可导致铜向前接触(窗层和吸收剂层之间的界面)的迁移和性能损失。本文描述的本专利技术的实施方案解决本领域当前的显著缺点。一些实施方案包括形成光伏装置的方法，其包括形成掺杂的吸收剂层的步骤、布置欧姆背接触层的步骤，或两者。此外，一些实施方案包括包含掺杂的吸收剂层、欧姆背接触层或两者的光伏装置。在一些实施方案中，所述掺杂的吸收剂层包括金属掺杂物，且所述界面层包括欧姆金属，其中所述金属掺杂物和所述欧姆金属基本无铜。本专利技术的实施方案有利地提供稳定的光伏装置。这与使用铜形成对比，其中铜的更高迁移率和碲化铜减少的稳定性可产生不稳定的光伏装置。此外，不限于任何理论，相信用金属掺杂物掺杂所述吸收剂层可有利地导致光活性材料的载流子浓度的增加。提高的载流子浓度可进一步有利地导致V。。的增加，此外其可导致提高的光伏装置效率。不限于任何理论，相信形成包括欧姆金属的界面层可有利地导致吸收剂层表面的降低的电阻率和较低的开路电阻(R。。)，此外其可导致提高的光伏装置效率。如本文在说明书和权利要求书通篇所用，可应用近似性用语以修饰任何定量的表达，在不导致与此相关的基本功能改变的情况下，所述表达可允许变化。因此，由术语如“约”修饰的值不限于指定的精确值。在一些情况下，近似性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造光伏装置的方法，其包含：将吸收剂层布置在窗层上；用包含第一金属盐的第一溶液处理所述吸收剂层的至少一部分以形成第一组件，其中所述第一金属盐包含选自锰、钴、铬、锌、铟、钨、钼和它们的组合的第一金属；用氯化镉处理所述第一组件的至少一部分以形成第二组件；用包含第二金属盐的第二溶液处理所述第二组件的至少一部分以在所述第二组件上形成界面层，其中所述第二金属盐包含选自锰、钴、镍、锌和它们的组合的第二金属。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DF富斯特，曹洪波，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US