光伏器件以及用于形成该光伏器件的方法技术

本公开的发明专利技术名称是“光伏器件以及用于形成该光伏器件的方法”。根据本文所提供的实施例，用于形成光伏器件的方法能够包括使多个半导体层沉积。多个半导体层能够包括掺杂有V族掺杂剂的掺杂层。掺杂层能够包括硒化镉或碲化镉。该方法能够包括使多个半导体层退火以形成吸收剂层。吸收剂层。吸收剂层。

【技术实现步骤摘要】
光伏器件以及用于形成该光伏器件的方法
[0001]对相关申请的交叉引用本申请要求源于2017年2月27日提交的编号为62/464127的美国临时专利申请的优先权，该临时专利申请通过引用以其整体并入本文。

技术介绍

[0002]本说明书一般涉及在薄膜光伏器件(photovoltaic device)中p型掺杂剂的使用，并且更具体地涉及在薄膜光伏器件中V族p型掺杂剂的使用。
[0003]光伏器件通过使用表现出光伏效应的半导体材料将光转换成直流电力来生成电功率。某些类型的半导体材料可能难以制造。例如，与半导体材料相邻提供的薄膜层可能引起光伏器件的不可操作性或不稳定性。将V族元素用作p型半导体的掺杂剂可能是特别困难的。
[0004]因此，存在对于并入V族p型掺杂剂的供薄膜光伏器件使用的备选薄膜堆叠件(stack)的需要。

技术实现思路

[0005]本文提供的实施例涉及供V族掺杂剂使用的薄膜堆叠件。鉴于下面的详细描述结合附图，将更全面地理解由本文描述的实施例提供的这些特征及附加特征。
附图说明
[0006]附图中所阐明的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于形成光伏器件的方法，包括：使多个半导体层沉积，其中：所述多个半导体层包括掺杂有V族掺杂剂的掺杂层，以及所述掺杂层包括硒化镉、碲化镉或其组合；以及使所述多个半导体层退火以使得所述多个半导体层扩散到彼此中以形成混合材料组成，由此形成吸收剂层，其中：所述吸收剂层包括镉、硒和碲，以及所述吸收剂层中的所述V族掺杂剂的总剂量大于0％并且小于0.1％。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述掺杂层包括碲化镉，并且所述多个半导体层包括附加层，所述附加层包括硒化镉。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述附加层掺杂有砷。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述掺杂层比所述附加层更厚。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述掺杂层的厚度与所述附加层的厚度的比大于6。6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述多个半导体层包括第三层，所述第三层包括碲化镉。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述附加层定位在所述掺杂层与所述第三层之间。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述掺杂层是最厚层，并且所述附加层比所述第三层更厚。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述掺杂层的厚度与所述第三层的厚度的比大于10。10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第三层定位在所述掺杂层与所述附加层之间。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述掺杂层是最厚层，并且所述掺杂层比所述附加层更厚。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述掺杂层的厚度与所述附加层的厚度的比大于4。13.根据权利要求1所述的方法，包括：形成与所述吸收剂层相邻的背接触层，其中，所述背接触层是基本上无铜的。14.根据权利要求13所述的方法，其中：所述吸收剂层具有以一定厚度偏移的第一表面和第二表面；所述背接触件在所述吸收剂层的所述第二表面上形成；以及所述吸收剂层中的在所述吸收剂层的第一表面与所述吸收剂层的中点之间测量的氧的平均浓度小于3x10
17
cm
‑3。15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述背接触层包括氮掺碲化锌。16.根据权利要求15所述的方法，包括形成与所述背接触层相邻的导电层。17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述吸收剂层具有与所述缓冲层的第二表面相邻的第一表面。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述掺杂层比所述多个半导体层中的任何其它层更远离所述缓冲层。19.根据权利要求18所述的方法，其中：吸收剂缓冲界面区与所述吸收剂层的所述第一表面相邻形成；在所述吸收剂层中随着与所述吸收剂层的所述第一表面的距离而形成所述V族掺杂剂的百分比浓度分布；以及所述吸收剂缓冲界面处的V族掺杂剂的百分比浓度分布不同于所述吸收剂层的大块部分中的V族掺杂剂的百分比浓度分布。20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述缓冲层包括本征二氧化锡、氧化锌镁、二氧化硅、氧化铝、氮化铝或其组合。21.根据权利要求1所述的方法，其中，所述V族掺杂剂是砷。22.根据权利要求1所述的方法，其中，大部分所述吸收剂层由所述掺杂层形成。23.根据权利要求1所述的方法，其中，所述吸收剂层具有0.5μm到10μm之间的厚度。24.根据权利要求1
‑
20或22
‑
23中任一项所述的方法，其中，所述V族掺杂剂包括砷、磷、锑或其组合。25.根据权利要求1所述的方法，其中，所述吸收剂层包括镉、硒和碲的三元材料。26.根据权利要求25所述的方法，其中，与镉相比，所述吸收剂层包括大于0原子百分比并且小于20原子百分比的硒。27.一种光伏器件，包括：吸收剂层，所述吸收剂层具有与所述光伏器件的能量侧面对的第一表面以及与所述光伏器件的相对侧面对的第二表面，其中：所述吸收剂层包括由多个半导体层扩散到彼此中而形成的混合材料组成，所述吸收剂层包括镉和碲，所述吸收剂层掺杂有V族掺杂剂，并且所述吸收剂层中的所述V族掺杂剂的总剂量大于0％且小于0.1％；以及背接触层，所述背接触层在所述吸收剂层的所述第二表面上提供，其中，所述背接触层包括氮掺碲化锌。28.一种光伏器件，包括：吸收剂层，所述吸收剂层具有与所述光伏器件的能量侧面对的第一表面以及与所述光伏器件的相对侧面对的第二表面，其中：所述吸收剂层包括由多个半导体层扩散到彼此中而形成的混合材料组成，所述吸收剂层包括镉和碲，所述吸收剂层掺杂有V族掺杂剂，并且所述吸收剂层中的所述V族掺杂剂的总剂量大于0％且小于0.1％；以及背接触层，所述背接触层在所述吸收剂层的所述第二表面上提供，其中，所述背接触层是基本上无铜的。29.根据权利要求27
‑
28中的任一项所述的光伏器件，包括设置在所述光伏器件的所述能量侧处的衬底。30.根据权利要求29所述的光伏器件，包括所述衬底上提供的阻挡层。
31.根据权利要求30所述的光伏器件，包括所述阻挡层上提供的透明导电氧化物层。32.根据权利要求31所述的光伏器件，包括所述透明导电氧化物层上提供的缓冲层。33.根据权利要求27
‑
28中的任一项所述的光伏器件，包括与所述吸收剂层相邻的缓冲层。34.根据权利要求33所述的光伏器件，其中：吸收剂缓冲界面区与所述吸收剂层的所述第一表面相邻形成；所述V族掺杂剂包括砷；在所述吸收剂层中随着与所述吸收剂层的所述第一表面的距离而形成砷的百分比浓度分布；以及所述吸收剂缓冲界面处的砷的百分比浓度分布不同于所述吸收剂层的大块部分中的砷的百分比浓度分布。35.根据权利要求33所述的光伏器件，其中，所述缓冲层包括本征二氧化锡。36.根据权利要求33所述的光伏器件，其中，所述缓冲层包括氧化锌镁。37.根据权利要求33所述的光伏器件，其中，所述缓冲层包括二氧化硅。38.根据权利要求33所述的光伏器件，其中，所述缓冲层包括氧化铝。39.根据权利要求33所述的光伏器件，其中，所述缓冲层包括氮化铝。40.根据权利要求33所述的光伏器件，包括与所述背接触层相邻的导电层。41.根据权利要求40所述的光伏器件，其中，所述导电层包括掺杂有铝的氮化钼。42.根据权利要求27
‑
28中的任一项所述的光伏器件，其中，所述背接触层是基本上无铜的。43.根据权利要求27
‑
28中的任一项所述的光伏器件，其中，所述吸收剂层具有0.5μm到10μm之间的厚度。44.根据权利要求27
‑
28中的任一项所述的光伏器件，其中，所述V族掺杂剂是砷。45.根据权利要求27
‑
28中的任一项所述的光伏器件，其中，所述V族掺杂剂是磷。46.根据权利要求27
‑
28中的任一项所述的光伏器件，其中，所述V族掺杂剂是锑。47.根据权利要求34所述的光伏器件，其中，所述吸收剂层中的砷的总剂量大于0％并且小于0.1％。48.根据权利要求27
‑
28中的任一项所述的光伏器件，其中，所述吸收剂层包括硒。49.根据权利要求27
‑
28中的任一项所述的光伏器件，其中，所述吸收剂层包括硫。50.根据权利要求48所述的光伏器件，其中，所述吸收剂层包括镉、硒和碲的三元材料。51.根据权利要求50所述的光伏器件，其中，镉、硒和碲的所述三元材料由分子式CdSe
x
Te1‑
x
给出，并且x在所述吸收剂层中随着与所述吸收剂层的所述第一表面的距离而变化。52.根据权利要求50所述的光伏器件，其中，镉、硒和碲的所述三元材料掺杂有所述V族掺杂剂，并且其中，所述V族掺杂剂包括砷。53.根据权利要求27
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：S格罗弗，李政昊，李晓萍，陆定原，R马利克，熊刚，
申请(专利权)人：第一阳光公司，
类型：发明
国别省市：