透明电极基板和太阳能电池制造技术

本发明专利技术涉及透明电极基板和太阳能电池。本发明专利技术涉及一种透明电极基板，其为用于太阳能电池的透明电极基板，其中，所述透明电极基板包含玻璃基板和透明导电膜，所述透明导电膜由表面层和位于所述玻璃基板侧的导电层构成，并且所述表面层的平均氯浓度为0.025重量％以下，所述导电层的平均氯浓度为0.040重量％以上。所述导电层的平均氯浓度为0.040重量％以上。

【技术实现步骤摘要】
透明电极基板和太阳能电池
[0001]本申请是申请日为2021年11月24日、申请号为202180007092.4的中国专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及用于太阳能电池的透明电极基板和具有该透明电极基板的顶衬(superstrate)型太阳能电池。

技术介绍

[0003]太阳能电池是将来自太阳的光能直接转换为电能的元件，大致分为硅型太阳能电池、化合物型太阳能电池、III
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V族型太阳能电池、有机型太阳能电池。
[0004]作为化合物型太阳能电池之一，可以列举以CdTe作为原料的CdTe太阳能电池。CdTe太阳能电池能够节约资源地量产，而且制造成本也较低，因此已经实用化，并且进行了各种研究。
[0005]通常，CdTe太阳能电池采用依次将透明电极(阴极)、n型层、p型层和电极(阳极)层叠而得到的结构，将像这样在透明基板上依次形成透明导电膜、发电层(电池层)和背面电极、并且太阳光从透明基板侧入射的类型的太阳能电池统称为顶衬型太阳能电池。
[0006]CdTe太阳能电池的发电原理为太阳光等光能从透明电极基板侧入射，光被p型层吸收，从而生成电子、空穴(电洞)等载流子。即，所生成的载流子分别向p型层、n型层移动而流动，由此以电能的形式被提取。
[0007]例如，专利文献1着眼于构成透明电极的玻璃基板，旨在提高CdTe太阳能电池的转换效率(发电效率)。即，专利文献1中公开了通过CdTe太阳能电池用玻璃基板满足特定的组成和物性，能够均衡地具有高透射率、高玻璃化转变温度、规定的平均热膨胀系数、高玻璃强度、低玻璃密度、生产板状玻璃时的熔化性、成形性、防失透的特性，能够提高CdTe太阳能电池的发电效率。
[0008]另外，同样地着眼于透明电极时，已知在基板上形成的透明导电膜中根据原材料等条件而含有氯。例如，专利文献2中公开了一种带层叠膜的基体，其中，在基体上依次设置氧化锡膜和掺杂氟的氧化锡膜，并且能够通过改变氧化锡膜的厚度而良好地调节层叠膜的雾度。而且，专利文献2中公开了由于利用特定的方法形成上述层叠膜，因此基体表面附近的氯原子浓度变高。专利文献2的带层叠膜的基体为在最外表面设置有掺杂氟的氧化锡膜、即具有导电性的导电层的结构。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：国际公开第2013/047246号
[0012]专利文献2：日本特开2014
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214355号公报

技术实现思路

[0013]专利技术所要解决的问题
[0014]然而，在使用如专利文献1～2中所记载的透明电极基板的CdTe太阳能电池中，产生向n型层、即阴极的方向提取出的电子被阴极表面、即透明电极基板表面的杂质能级俘获，在电池内与空穴复合的现象(载流子复合)，存在电池效率降低的倾向。另外，不限于CdTe太阳能电池，在其它的顶衬型太阳能电池中也可以观察到该倾向。
[0015]因此，本专利技术着眼于用作太阳能电池的阴极的透明电极基板，其目的在于，提供一种能够抑制载流子复合并且能量转换效率优异的透明电极基板。
[0016]用于解决问题的手段
[0017]本专利技术涉及以下的[1]～[7]。
[0018][1]一种透明电极基板，其为用于太阳能电池的透明电极基板，其中，
[0019]所述透明电极基板包含玻璃基板和透明导电膜，
[0020]所述透明导电膜由表面层和位于所述玻璃基板侧的导电层构成，并且
[0021]所述表面层的平均氯浓度为0.025重量％以下，所述导电层的平均氯浓度为0.040重量％以上。
[0022][2]如上述[1]所述的透明电极基板，其中，所述表面层的厚度为10nm～80nm。
[0023][3]如上述[1]或[2]所述的透明电极基板，其中，所述表面层为以SnO2作为主要成分且实质上不含有掺杂剂的层。
[0024][4]如上述[1]～[3]中任一项所述的透明电极基板，其中，所述导电层为以SnO2作为主要成分的层。
[0025][5]如上述[1]～[4]中任一项所述的透明电极基板，其中，所述透明导电膜的膜厚为300nm～800nm。
[0026][6]如上述[1]～[5]中任一项所述的透明电极基板，其中，在所述玻璃基板与所述透明导电膜之间还包含底涂层。
[0027][7]一种顶衬型太阳能电池，其中，所述顶衬型太阳能电池具有上述[1]～[6]中任一项所述的透明电极基板。
[0028]专利技术效果
[0029]本专利技术的透明电极基板为透明导电膜具有表面层的构成，通过该表面层的氯浓度为特定值以下，表面的载流子密度小。因此，能够抑制在用于太阳能电池的情况下因光照射而产生的载流子复合。本专利技术的透明电极基板通过像这样抑制载流子复合、并且在氯浓度增大到某种程度以上的条件下形成导电层，作为透明电极基板的导电性也优异。由此，在用于太阳能电池、优选用于顶衬型太阳能电池时能够提高能量转换效率。
附图说明
[0030]图1为表示透明电极基板的结构的示意性剖视图。
[0031]图2为表示CdTe太阳能电池中的透明导电膜、n型层(n型化合物层)和p型层(p型化合物层)的光照射时的能带图的图。
[0032]图3为表示CdTe太阳能电池的结构的示意性剖视图。
[0033]标号说明
[0034]1透明电极基板
[0035]2CdTe太阳能电池
[0036]10 玻璃基板
[0037]20 透明导电膜
[0038]21 导电层
[0039]22 表面层
[0040]30 底涂层
[0041]40 n型层
[0042]50 p型层
[0043]60 背面电极
具体实施方式
[0044]以下，对本专利技术详细地进行说明，但是本专利技术不限于以下的实施方式，能够在不脱离本专利技术的主旨的范围内任意地变形后实施。另外，表示数值范围的“～”以包含在其前后记载的数值作为下限值和上限值的含义使用。在本说明书中，重量基准的比例(百分率等)与质量基准的比例(百分率等)相同。
[0045]＜透明电极基板＞
[0046]如上所述，CdTe太阳能电池中，从透明电极基板侧进行光照射时，光被电池层中的p型层吸收，产生电子和空穴(电洞)这样的载流子。所产生的电子从电池层中的n型层向透明电极基板侧流动，并流向外部电路。但是，在所产生的电子流出到外部电路之前，有时在电池内再次与空穴结合而湮灭。将其称为载流子复合，当发生该复合时，能量转换效率降低。该载流子复合和能量转换效率的降低不限于CdTe太阳能电池，在其它的顶衬型太阳能电池中也可以观察到该现象。
[0047]通常，太阳能电池的阴极作为提取电子一侧的电极，从内部电阻降低的方面考虑，优选载流子密度高一些。与此相对，在本专利技术中，通过仅减小阴极的与电池层接触的表面附近的载流子密度，在对内部电阻几乎不产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透明电极基板，其为用于太阳能电池的透明电极基板，其中，所述透明电极基板包含玻璃基板和透明导电膜，所述透明导电膜由位于所述玻璃基板侧的导电层和形成在所述导电层上的表面层构成，并且所述表面层的平均氯浓度为0.025重量％以下，所述导电层的平均氯浓度为0.040重量％以上。2.如权利要求1所述的透明电极基板，其中，所述表面层的厚度为10nm～80nm。3.如权利要求1或2所述的透明电极基板，其中，所述表面层以SnO2作为主要成分，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥亮，关淳志，牛久保浩司，立川卓，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：