本发明专利技术提供一种用于半导电金属层的在线沉积的成本有效的方法。更具体而言，本发明专利技术提供一种在浮法玻璃生产工艺中用于p型半导电金属层、n型半导电金属层和i型半导电金属层的沉积的在线热解沉积方法。另外，本发明专利技术提供一种用于单结p-(i-)n型与n-(i-)p型半导电金属层、双结p-(i-)n型与n-(i-)p型半导电金属层、三结p-(i-)n型与n-(i-)p型半导电金属层和多结p-(i-)n型与n-(i-)p型半导电金属层的生产的在线热解沉积方法。这种p型半导电金属层、n型半导电金属层和i型半导电金属层在光伏工业中是有用的并且对作为“增值的”产品的光伏模块的制造商是有吸引力的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及用于在光伏(PV)器件中使用的硅基薄膜沉积以及进行这种硅基薄膜沉积的方法。更具体而言，本专利技术涉及用于提高光伏衬底上的硅基薄膜的沉积效率的改善方法。
技术介绍
在这里，通过引用的方式将涉及的全部美国和外国专利及公开的专利申请全部并入。在抵触的情况中，包括定义的本说明书将进行控制。作为替代资源，由于每天以无限的能量供应照射地球，所以太阳光被认为是最丰富的自然资源。存在多种涉及采集太阳光能并将其转换为电力的技术。光伏(PV)模块代表这种技术并且迄今为止光伏(PV)模块已经在诸如远程电力系统、空间飞行器和消费品(例如无线器件)等领域中发展了许多应用。光伏模块或器件根据光电效应而起作用。通过诸如硅(Si)、砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、碲化镉(CdTe)、铜铟联硒化合物(Culr^e2，也被称为为CIQ和铜铟镓联硒化合物 (Culnfe^e2，也被称为CIGS)等半导电(semiconducting)材料的使用，可以实现PV器件的光电效应。对于这些材料，硅在光伏器件中被最频繁使用地，这是因为1)其实用性；以及 2)其与材料GaAS、CdS、CcTre、CIS和CIGS相比具有较低成本。然而，迄今为止，已经发现硅基PV器件比那些基于GaAs、CdS、CdTe, CIS和CIGS的PV器件效率更低。已知PV模块并入了诸如涂覆有薄膜的玻璃等PV衬底。薄膜光伏还并入了透明前导体，通常也是薄膜。最常使用的导电薄膜是诸如氧化锡、掺氟氧化锡(FTO)、掺铝氧化锌 (AZO)和氧化铟锡(ITO)等透明导电氧化物(TCO)。TCO的主要作用是双重的。首先，TCO 允许光通到该TCO之下的主动(active)光吸收材料。其次，TCO用作将光生电荷从光吸收材料传输走的欧姆接触。期望这种TCO用于所有类型的光伏模块和太阳能模块，并且尤其适合硅基光伏模块。出于多种原因，期望玻璃上的光伏薄膜。玻璃是无处不在的并且同样为PV薄膜应用提供现有基础结构。另外，玻璃生产方法是众所周知的。一种众所周知的玻璃生产方法是用于生产浮法玻璃或平板玻璃的浮法生产线方法。作为对玻璃上的薄膜的这种愿望的结果，存在许多用于在玻璃上生产薄膜涂层的方法。这些现有方法中的一种被称为“在线”沉积，其中或者在浮法生产线的锡槽中或者在浮法生产线的锡槽下游设置涂层装置。典型地，PV模块制造商购买PV衬底，所述PV衬底包括例如普通的结构玻璃衬底 /底部涂层(UC)/TC0。更具体而言，具有硅碳氧化物的底部涂层和掺氟氧化锡的TCO层的玻璃衬底，其中底部涂层和TCO层都在线处理中热解沉积。在获得诸如在先前段落中描述的那些PV模块衬底之后，必须进行大量的处理步骤以实现最终的PV模块。需要用于半导电薄膜的沉积的处理步骤包括，但不限于A)在半导体薄膜层的沉积以前清洁和洗涤PV模块衬底；B)在半导体薄膜层的沉积以前对PV模块衬底重新加热并重新冷却；以及C)半导体薄膜层的沉积。在半导电薄膜层的沉积之后，需要进一步的处理步骤以获得最终的PV模块。这些步骤包括，但不限于D)硅层的激光划线以形成单独的PV单元；E)形成背触点；F) PV模块的层压；G) PV模块的布线；H) PV模块的铸封；以及I)PV模块的测试。以上描述的关于半导电薄膜的沉积的处理步骤导致了与PV模块的生产相关联的大量生产时间和成本。相对于经济上有竞争力的化石燃料发电，由半导体薄膜沉积步骤要求的时间量和成本是阻碍PV模块发电的主要障碍之一。迄今为止，对于基于硅薄膜的PV 模块的发电而言，成本高于$3/峰瓦(PW)。虽然已经发现光伏有多种用途，但是在PV模块发电对于传统的化石燃料发电可以产生竞争力之前，仍存在许多要被克服的障碍。据此，PV模块制造成本表现为妨碍PV模块发电与传统化石燃料发电进行竞争的最大障碍。因此，在现有技术中保持着对可以克服制造PV模块的上述问题的PV模块生产方法的需要。具体而言，在现有技术中存在对能够以更有成本有效的方式制造的PV模块的需要。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于在PV模块衬底上沉积硅薄膜的方法。在本专利技术的一方面中，提供了用于在PV模块衬底上热解沉积硅薄膜的方法。在本专利技术的一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积硅薄膜的方法。在本专利技术的一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积非晶硅薄膜的方法。在本专利技术的又一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积晶体硅薄膜的方法。在本专利技术的另一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积正型硅 (P-Si)薄膜层的方法。在本专利技术的另一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积本征硅或无掺杂硅(i-Si)薄膜层的方法。在本专利技术的另一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积负型硅 (n-Si)薄膜层的方法。在本专利技术的另一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积单结p-n硅薄膜层的方法。在本专利技术的另一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积单结n-p硅薄膜层的方法。在本专利技术的另一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积单结p-i-n硅薄膜层的方法。在本专利技术的另一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积单结n-i-p硅薄膜层的方法。在本专利技术的又一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积多结p-n硅薄膜层的方法。在本专利技术的又一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积多结n-p硅薄膜层的方法。在本专利技术的又一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积多结p-i-n硅薄膜层的方法。在本专利技术的又一方面中，提供了用于在PV模块衬底上在线热解沉积多结n-i-p硅薄膜层的方法。在本专利技术的又一方面中，提供了由此处描述的在线沉积方法制造的“增值的"PV模块衬底产品。附图说明图1示出了现有技术PV衬底的涂层结构玻璃/UC/TC0。图2示出了设置在根据本专利技术PV衬底上的单结p-i-n型硅层的结构。图3示出了设置在根据本专利技术PV衬底上的双结p-i-n型硅层的结构。图4示出了设置在根据本专利技术PV衬底上的三结p-i-n型硅层的结构。图5示出了设置在根据本专利技术PV衬底上的单结n-i-p型硅层的结构。图6示出了设置在根据本专利技术PV衬底上的双结n-i-p型硅层的结构。图7示出了设置在根据本专利技术PV衬底上的三结n-i-p型硅层的结构。具体实施例方式虽然能够以许多不同的形式来实施本专利技术，但是通过将本公开考虑为提供本专利技术原理示例的理解而在此处描述若干可替代实施例，并且这种示例不旨在将本专利技术限制为此处描述和/或示出的优选实施例。通过足够的细节公开各种实施例以使本领域普通技术人员能够实践本专利技术。应该理解可以采用其它实施例，并且在不偏离本专利技术精神或范围的情况下可以进行结构和逻辑的改变。根据本专利技术的方法提供PV模块衬底，包括以下通式玻璃衬底/底部涂层/TCO/ P型金属/n型金属或玻璃衬底/底部涂层/TCO/p型金属/i型金属/n型金属。本领域的普通技术人员将P型金属/n型金属和ρ型金属/i型金属/n型金属的排序分别认为是单 P-n型结和单P-i-n型结。容易将根据本专利技术的方法适配和构造以产生双p-(i)_n型结、 三p-(i)_n型结和多p-(i)_n型结。本领域的普通技术人员将意识和理解这种适配和构造。也容易将根本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：C·R·科丁，M·斯潘塞，K·增茂，
申请(专利权)人：北美AGC平板玻璃公司，旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。