Ag掺杂的光伏器件及制造方法技术

提出了掺杂的光伏器件。该光伏器件包括设置在前触点和后触点之间的半导体吸收体层或堆叠。吸收体层包含掺杂有Ag和任选的Cu的镉、硒和碲。Ag掺杂剂可以5×10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Ag掺杂的光伏器件及制造方法背景总体而言，本专利技术涉及光伏器件。更具体而言，本专利技术涉及包含II-VI半导体如镉、锌、碲和硒的光伏器件及制造所述光伏器件的方法。薄膜太阳能电池或光伏(PV)器件通常包括前触点、后触点和设置在透明基板上的多个半导体层。所述半导体层通常形成半导体堆叠层，该半导体堆叠层形成p-n结，当光子在构成p-n结的材料内被吸收时，该p-n结将驱动电流。p-n结可以是“同质结”，其由相同的组合物制成，其中添加掺杂剂以产生n-或p-型区域；或“异质结”，其由具有或被掺杂以具有p-型或n-型性质的异种材料制成。因此，p-n结可由双层形成，其中第一层具有n-型性质，有时称为窗口层，其中第二层具有p-型性质，有时称为吸收体层。如果存在，窗口层将允许太阳辐射穿透到达吸收体层，在这里，来自太阳辐射的能量通过使吸收材料中电子从其核解离而转换为电能。PV器件的功率输出(P)为电流(I)和电压(V)的乘积，如图1中呈现的IV曲线所示。沿着x轴在零电流或“开路”时产生最大电压(VOC)，沿着y轴在零电压或“短路”时产生最大电流(ISC)。它们的乘积是以瓦特(W)给出的总潜在功率(PT)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏器件，所述光伏器件包括：将光子能量转换为电流的吸收体层，其中：所述吸收体层包含II‑VI半导体材料，所述半导体材料包含镉、硒和碲；和所述吸收体层掺杂有铜和银，铜与银的比率大于2:1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.31 US 62/3433971.一种光伏器件，所述光伏器件包括：将光子能量转换为电流的吸收体层，其中：所述吸收体层包含II-VI半导体材料，所述半导体材料包含镉、硒和碲；和所述吸收体层掺杂有铜和银，铜与银的比率大于2:1。2.根据权利要求1所述的光伏器件，其中铜与银的比率在5:1和40:1之间。3.根据权利要求1所述的光伏器件，其中所述吸收体层以5×1016/cm3和5×1017/cm3之间的浓度掺杂有铜。4.根据权利要求1所述的光伏器件，其中所述吸收体层以5×1015/cm3和2.5×1017/cm3之间的浓度掺杂有银。5.根据权利要求1所述的光伏器件，所述光伏器件在所述吸收体层上包含后触点，其中所述后触点掺杂有Ag。6.根据权利要求5所述的光伏器件，其中所述后触点包含ZnTe。7.根据权利要求5所述的光伏器件，所述光伏器件在光入射侧上包含前触点，其中：所述吸收体层在朝向前触点的第一界面和朝向后触点的第二界面之间具有一定厚度；硒的浓度在吸收体层的整个厚度上从第一界面处的最高水平向第二界面处的最低水平变化。8.根据权利要求7所述的光伏器件，其中所述吸收体层由CdSexTe1-x源形成，其中x为约1原子%至约40原子%。9.根据权利要求8所述的光伏器件，其中x在第一界面处为约10原子%至约40原子%而在第二界面处为约0原子%至约20原子%。10.一种掺杂光伏器件的方法，所述方法包括：在前触点上形成吸收体层，所述吸收体包含II-VI半导体材料；在所述吸收体层上形成后触点，其中所述后触点以1ng/cm2和30ng/cm2之间的剂量包含Ag金属或含Ag合金，和热加工所述光伏器件以使Ag作为Ag掺杂剂扩散到吸收体层中。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述Ag掺杂剂扩散到吸收体层中至浓度为5×1015/cm3至2.5×1017/cm3。12.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括用Cu掺杂剂掺杂吸收体层至浓度为5×1016/cm3至5×1017/cm3。13.根据权利要求10所述的方法，其中所述后触点还包含Cu，并且Cu作为掺杂剂扩散到吸收体层中。14.根据权利要求10所述的方法，所述方法包括在沉积吸收体层的步骤期间通过气相沉积一层或多层Ag金属或含Ag合金向吸收体层中掺入额外的Ag掺杂剂。15.根据权利要求10所述的方法，其中形成后触点的步骤还包括在吸收体层上气相沉积Ag和CdyZn1-yTe的混合物，其中y为0至约0.6。16.根据权利要求15所述的方法，其中y为约0.4至约0.6。17.根据权利要求15所述的方法，其中在热加工之前所述Ag掺杂剂以约0.1%至约1.0%的浓度存在于后触点中。18.根据权利要求10所述的方法，其中所述II-VI半导体材料包含镉、硒和碲，并且所述吸收体具有一定厚度、有着朝向前触点的相邻层的第一界面和有着朝向后触点的相邻层的第二界面。19.根据权利要求18所述的方法，其中硒的浓度在吸收体层的整个厚度上从第一界面处的最高水平向第二界面处的最低水平变化。20.一种光伏器件，所述光伏器件具有在光入射侧上的前触点、后触点和基板，所述器件包括：在前触点和后触点之间形成的吸收体层，所述吸收体层具有一定厚度及朝向前触点的第一界面和朝向后触点的第二界面，所述吸收体层包含II-VI半导体材料，所述II-VI半导体材料包含镉、硒和碲；其中所述吸收体层掺杂有Ag。21.根据权利要求20所述的光伏器件，其中硒的浓度在吸收体层的整个厚度上从第一界面处的最高水平向第二界面处的最低水平变化。22.根据权利要求20至21中任一项所述的光伏器件，其中所述吸收体层由CdSexTe1-x源形成，其中x为约1原子%至约40原子%。23.根据权利要求20至22中任一项所述的光伏器件，其中x在第一界面处为约10原子%至约40原子%而在第二界面处为约0原子%至约20原子%。24.根据权利要求20至23中任一项所述的光伏器件，其中所述Ag掺杂剂以约5×1015原子/cm3至约2.5×1017原子/cm3的浓度存在于吸收体中。25.根据权利要求20至24中任一项所述的光伏器件，除所述Ag掺杂剂外，所述光伏器件还包含Cu掺杂剂。26.根据权利要求20至25中任一项所述的光伏器件，其中所述Cu掺杂剂以约5×1016原子/cm3至约5×1017原子/cm3的浓度存在。27.根据权利要求20至25中任一项所述的光伏器件，其中相对于具有不含Ag掺杂剂的吸收体层的另一光伏器件，所述光伏器件在高于约160W的PT值下具有填充因子的增大。28.根据权利要求27所述的光伏器件，所述光伏器件在相同的PT下填充因子具有约1至约3个百分点的增大。29.根据权利要求27所述的光伏器件，所述光伏器件在约160W至约170W的PT值下PMAX值具有约1%至约4%的增大。30.一种形成根据权利要求20至29中任一项所述的光伏器件的方法，所述方法包括：以具有至少前区和后区的多层堆叠沉积吸收体层，所述前区包含CdSe、CdSSe或CdSexTe1-x，其中x为约10原子%至约40原子%；并且所述后区包含CdTe或CdSexTe1-x，其中x为约1原子%至约20原子%；然后进行足以引起前区和后区的层的互混的热处理；和向吸收体层中掺入Ag掺杂剂。31.根据权利要求30所述的方法，所述方法包括自CdSexTe1-x源形成吸收...

【专利技术属性】
技术研发人员：K林，WH休伯，H彭，M格勒克勒，G莫尔，廖峰，赵志波，A罗斯，
申请(专利权)人：第一阳光公司，
类型：发明
国别省市：美国,US