用于光伏装置的薄膜层的折射率匹配及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:8047429 阅读:148 留言:0更新日期:2012-12-06 20:42
一般提供薄膜光伏装置(10)。在一个实施例中,该装置(10)包括玻璃基板(12)上的高折射率层(11)(例如,具有约2或更大的折射率)和高折射率层(11)上的低折射率层(13)(例如,具有约1.5或更小的折射率)。透明导电氧化物层(14)位于该低折射率层(13)上,以及光伏异质结(例如,硫化镉层(18)和碲化镉层(20))位于该透明导电氧化物层(14)上。在备选实施例中,该装置(10)可包括玻璃基板(12)上的低折射率层(13)和低折射率层(13)上的高折射率层(11)。一般还提供用于制造这种薄膜光伏装置(10)的方法。

【技术实现步骤摘要】

本文公开的主题一般涉及在光伏装置中使用的折射率匹配薄膜层,连同其沉积的方法。更具体地来说,本文公开的主题涉及在碲化镉薄膜光伏装置中使用的折射率匹配薄膜层及其制造方法。
技术介绍
包括具有约为可见光波长(S卩,约0.03 Pm至约I U m)厚度的薄膜的装置能引起与镜面反射的光干扰。此干扰可能是相长或相消的,并且因此可能引起从薄膜装置反射的光的净增加或减少。薄膜太阳能电池也不例外。确切地来说,在玻璃基板与光伏异质结之间包括任何层的“窗口层叠层”可能常常对装置添加反射。例如,在碲化镉薄膜光伏装置中,窗口层叠层可包含前接触层(例如,TCO层)、缓冲层和硫化镉层。此反射可能减少达到光伏异质结的光量,这又导致从装置收集的电流量的减少。此外,源于由膜厚度的轻微变化引起的模块至模块的无意的颜色变化可产生外观不一致的光伏模块阵列。因此,存在对具有减少的窗口层叠层中的反射损耗量的光伏装置的需求。
技术实现思路
在下文描述中将部分地阐述、或可以从该描述显见或可以通过本专利技术的实施认识到本专利技术的多个方面和优点。一般提供薄膜光伏装置。在一个实施例中,该装置包括玻璃基板上的高折射率层(例如,具有约2或更大的折射率)和高折射率层上的低折射率层(例如,具有约I. 5或更小的折射率)。透明导电氧化物层位于该低折射率层上,以及光伏异质结(例如,硫化镉层和碲化镉层)位于该透明导电氧化物层上。在备选实施例中,该装置可包括玻璃基板上的低折射率层和低折射率层上的高折射率层。—般还提供用于制造这种薄膜光伏装置的方法。例如,可以通过在玻璃上板(superstate)上形成高折射率层以及在高折射率层上形成低折射率层来制造该装置。然后可以在低折射率层上形成透明导电氧化物层,以及在透明导电氧化物层上形成光伏异质结。参考下文描述和附图将更好地理解本专利技术的这些和其他特征、方面和优点。并入本说明书中并构成其一部分的附图连同描述,说明本专利技术的实施例并用于解释本专利技术原理。附图说明在本说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本专利技术的全面且可实现的公开,包括其最佳方式,本说明书参考附图,其中图I示出包括一对折射率匹配层的示范碲化镉薄膜光伏装置的横截面大致示意图;图2示出包括两对折射率匹配层的另一个示范碲化镉薄膜光伏装置的横截面大致示意 图3示出包括一对折射率匹配层的备选示范碲化镉薄膜光伏装置的横截面大致示意 图4示出包括两对折射率匹配层的备选示范碲化镉薄膜光伏装置的横截面大致示意 图5示出制造薄膜光伏装置的示范方法的流程 图6示出制造薄膜光伏装置的另一个示范方法的流程图;以及 图7示出比较作为波长(nm)的函数的不同示例的反射率(%)的曲线图。在本说明书和附图中重复使用参考符号旨在表示相同或相似的特征或元件。参考标记说明权利要求1.一种薄膜光伏装置(10),包括 玻璃基板(12); 所述玻璃基板上(12)的高折射率层(11),其中所述高折射率层(11)具有约2或更大的折射率; 所述高折射率层(11)上的低折射率层(13),其中所述低折射率层(13)具有约I. 5或更小的折射率; 所述低折射率层(13)上的透明导电氧化物层(14);以及 所述透明导电氧化物层(14)上的光伏异质结。2.如权利要求I所述的装置,其中所述高折射率层(11)具有约2至约2.5的折射率,以及其中所述低折射率层(13)具有约I. I至约I. 5的折射率。3.如权利要求I所述的装置,其中所述高折射率层(11)包含二氧化钛、氧化锡、氧化锌、氧化锌锡、氧化铟、氧化铪、五氧化二钽、氧化银、氧化错、氧化钇、氧化镱、氮化娃、氮化铝或其混合物。4.如权利要求I所述的装置,其中所述低折射率层(13)包含二氧化硅、氟化镁、氟化锂、氟化钙、氟化钠、其他I族或II族氟化物或其混合物。5.如权利要求I所述的装置,其中所述透明导电氧化物层(14)直接在所述低折射率层(13)上。6.如权利要求I所述的装置,还包括 所述低折射率层(13)上的第二高折射率层(21),其中所述第二高折射率层(21)具有约2或更大的折射率;以及 所述第二高折射率层(21)上的第二低折射率层(23),使得所述透明导电氧化物层(14)在所述第二低折射率层(23)上,其中所述第二低折射率层(23)具有约I. 5或更小的折射率。7.如权利要求6所述的装置,其中所述第二高折射率层(21)具有约2至约2.5的折射率,以及其中所述第二低折射率层(23)具有约I. I至约I. 5的折射率。8.如权利要求6所述的装置,其中所述透明导电氧化物层(14)直接在所述第二低折射率层(23)上。9.如权利要求I所述的装置,其中所述光伏异质结包括所述透明导电氧化物层(14)上的硫化镉层(18)和所述硫化镉层(18)上的碲化镉层(20)。10.如权利要求I所述的装置,其中所述高折射率层(11)包含氧化钛,并且具有约IOnm至约15nm的厚度,以及其中所述低折射率层(13)包含二氧化娃,并且具有约30 nm至约33 nm的厚度。11.如权利要求I所述的装置,其中所述高折射率层(11)包含氧化锌锡,并且具有约20 nm至约27 nm的厚度,以及其中所述低折射率层(13)包含二氧化硅,并且具有约20 nm至约30 nm的厚度。12.—种薄膜光伏装置(10),包括 玻璃基板(20); 所述玻璃基板(12)上的低折射率层(13),其中所述低折射率层(13)具有约I. 5或更小的折射率;所述低折射率层(13)上的高折射率层(11 ),其中所述高折射率层(11)具有约2或更大的折射率; 所述低折射率层(13)上的透明导电氧化物层(14);以及 所述透明导电氧化物层(14 )上的光伏异质结。13.一种用于制造薄膜光伏装置(10)的方法,所述方法包括 在玻璃上板(12)上形成高折射率层(11),其中所述高折射率层(11)具有约2或更大的折射率; 在所述玻璃上板(12)上形成低折射率层(13),其中所述低折射率层(13)具有约I. 5或更小的折射率; 在所述低折射率层(13)上形成透明导电氧化物层(14);以及 在所述透明导电氧化物层(14 )上形成光伏异质结。14.如权利要求13所述的方法,其中所述高折射率层(11)包含二氧化钛、氧化锡、氧化锌、氧化锌锡、氧化铟、氧化铪、五氧化二钽、氧化银、氧化错、氧化钇、氧化镱、氮化娃、氮 化铝或其混合物。15.如权利要求13所述的方法,其中所述低折射率层(13)包含二氧化硅、氟化镁、氟化锂、氟化钙、氟化钠、其他I族或II族氟化物或其混合物。全文摘要一般提供薄膜光伏装置(10)。在一个实施例中,该装置(10)包括玻璃基板(12)上的高折射率层(11)(例如,具有约2或更大的折射率)和高折射率层(11)上的低折射率层(13)(例如,具有约1.5或更小的折射率)。透明导电氧化物层(14)位于该低折射率层(13)上,以及光伏异质结(例如,硫化镉层(18)和碲化镉层(20))位于该透明导电氧化物层(14)上。在备选实施例中,该装置(10)可包括玻璃基板(12)上的低折射率层(13)和低折射率层(13)上的高折射率层(11)。一般还提供用于制造这种薄膜光伏装置(10)的方法。文档编号H01L31/073GK1028105本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜光伏装置(10),包括:玻璃基板(12);所述玻璃基板上(12)的高折射率层(11),其中所述高折射率层(11)具有约2或更大的折射率;所述高折射率层(11)上的低折射率层(13),其中所述低折射率层(13)具有约1.5或更小的折射率;所述低折射率层(13)上的透明导电氧化物层(14);以及所述透明导电氧化物层(14)上的光伏异质结。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:RD戈斯曼
申请(专利权)人:初星太阳能公司
类型:发明
国别省市:

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