包括含分散的具有不同折射指数的区域的物体的抗反射层的光生伏打装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光生伏打装置，所述装置包含：当经受电磁辐射时能确保光生伏打效应的半导体材料；对于所述电磁辐射可穿透以确保光生伏打效应的抗反射层，该抗反射层含有在分散状态下尺寸小于5微米优选小于2微米的物体，所述物体包含至少两个由两种不同的基材组成的区域，所述基材对于所述电磁辐射可穿透并且具有不同的折射指数，即：(i)具有第一折射指数nC的核；和(ii)具有第二折射指数nE的围绕所述核的层，所谓的外壳，所述第二折射指数nE不同于核的折射指数nC，核的尺寸与核/外壳组件的尺寸的比率为1:1.5至1:5之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括含分散的具有不同折射指数的区域的物体的抗反射层的光生伏打装置本专利技术涉及光生伏打电池和模块类型的光生伏打装置，由于存在一个或若干个具有抗反射性质的层使得能够改进光透射而具有高效率。“具有抗反射性质的层”此处是指沉积在固体基材上的层，对于从紫外到红外范围的至少某些电磁波(通常具有250nm至1500nm之间的波长)，通过提高这些波的透射，在固体基材的改性表面上降低反射性质。获得抗反射性质是光生伏打转化领域最特别寻求的，其中降低反射表述为提高入射光的转化量，因此提高转化率。为了在光生伏打转化的范围内避免反射现象，已提出不同的方案，这些方案证明不完全令人满意。·特别是，已描述第一代光生伏打电池，其包含半导体材料，通常为二氧化硅的薄片(晶片)，单晶或多晶，掺杂或未掺杂，覆盖可能提供抗反射效应并因此提高半导体接受的入射光的量的层。该层通常由氮化硅组成，其可显著地通过等离子体沉积作为气相沉积，例如根据所谓的PECVD(“等离子体增强的化学气相沉积”)技术。氮化硅开始时提出用于钝化硅的表面，代替在历史上用于该目的的氧化钛或硫化锌层，进一步发现氮化硅具有抗反射性质。或者，更最近，已提出基于SiC衍生物的抗反射涂层。关于该主题的更多细节，可特别参考光生伏打的进展研究和应用(Progress in Photovoltaics:Research and Applications.Prog. Photovolt: Res. App. 7,245-260(1999))。然而，通过基于上述类型的氮化硅的沉积物提供的抗反射效应相对有限。特别是，这是特定地集中于给定的波长的抗反射效应。实际上，得到的抗反射效应对给定的波长X0尤其敏感，λ ^由下式定义Ac^n. e，其中，η为抗反射层的折射指数，而e为其厚度(η优选等于Oi1. η2)1/2，其中，Ill和η2指定在抗反射层的任一侧上的介质的折射指数)。为了在波长的较宽范围内得到抗反射效应，使用双层或多层抗反射处理，例如已提出在娃上沉积的 MgF2/ZnS 双层类型，如在 Res. Energ. Ren. : Valorisation) 43-46 (1999)中所描述的。然而，证明这些多层沉积物昂贵，并且由于沉积层的数量高，以及用于制备多层的材料通常在钝化半导体方面不是非常有效(“钝化”此处是指抑制通过光生伏打效应产生的电子/空穴对重组的性质)，这种情况更加如此。在半导体上制备的前述类型的抗反射沉积物通常不用于孤立的光生伏打电池，而是用于光生伏打模块。术语“光生伏打模块”(或者更简单地“模块”)用于本说明书时理解为指定包含若干彼此电连接并且覆盖聚合物(例如嵌入聚合物基质内)的光生伏打电池的光生伏打装置，覆盖聚合物通常为EVA基质。在这种类型的模块中，相对于它们在孤立状态的性质，光生伏打电池的反射性质得到改良，显著地考虑与聚合物基质接触，该聚合物基质具有与当光生伏打电池为孤立状态时，与电池接触的空气非常不同的折射指数。本专利技术的一个目的是提供能改进光生伏打装置转化的手段(means)，该手段尽可能摆脱目前推荐的方案所遇到的缺点，以确保抗反射效果，并且至少同样有效，并优选比当今提出的方案更好地执行，以及能够特别接近在宽泛的波长内具有良好的光生伏打转化效率的光生伏打装置。为了该目的，本专利技术提出在光生伏打装置中施用非常特殊的抗反射层，该抗反射层基于具有不同折射指数的区域的分散的物体，其可容易沉积并且在单步中，而不像目前推荐的多层沉积物。因此，本专利技术的目的是一种光生伏打装置，所述装置包含一当经受电磁辐射时能确保光生伏打效应的半导体材料(其可任选为多种半导体材料的组合);一对于所述电磁辐射可穿透，以确保光生伏打效应的抗反射层，该抗反射层含有 在分散状态下尺寸小于5微米优选小于2微米的物体，所述物体包含至少两个由两种不同的基材组成的区域，所述基材对于所述电磁辐射可穿透并且具有不同的折射指数，即一具有第一折射指数nc的核；和一具有第二折射指数nE的围绕所述核的层，所谓的外壳，所述第二折射指数nE不同于核的折射指数n。，核的尺寸与核/外壳组件的尺寸的比率为I: I. 5至1:5之间。应该理解的是，特别是对于本专利技术，该抗反射层放置在电磁辐射的路径上，即介于外部介质和半导体材料之间。本专利技术的目的通常还涉及对于电磁辐射可穿透的材料的用途，该材料含有在分散状态下尺寸小于5微米优选小于2微米的物体，所述物体包含至少两个由两种不同的基材组成的区域，所述基材对于所述电磁辐射可穿透并且具有不同的折射指数，即一具有第一折射指数nc的核；和一具有第二折射指数nE的围绕所述核的层，所谓的外壳，所述第二折射指数nE不同于核的折射指数n。，核的尺寸与核/外壳组件的尺寸的比率为I: I. 5至1:5之间，为了形成用于光生伏打装置的抗反射层，该层对于电磁辐射可穿透，确保光生伏打效应。在实施方式中，本专利技术的目的是光生伏打装置，所述装置包含一能确保光生伏打效应的半导体材料(其可任选为多种半导体材料的组合)；一所述半导体材料的保护层(通常为玻璃片材或聚合片材，例如基于PET或ETFE，该保护层可以显著地在聚合亚层(polymeric sublayer)例如EVA基质上沉积)；和一在所述半导体材料和所述保护层之间(当存在这种亚层时，通常在半导体材料和EVA型的聚合亚层之间)的抗反射内层，抗反射内层对于所述电磁辐射可穿透，以确保光生伏打效应，该抗反射内层含有在分散状态下尺寸小于5微米优选小于2微米的物体，还更优选小于I微米，或甚至小于500nm，所述物体包含至少两个由两种不同的基材组成的区域，所述基材对于所述电磁辐射可穿透并且具有不同的折射指数，即一具有第一折射指数η。的核；和—具有第二折射指数ηΕ的围绕所述核的层(下文中指定为《外壳》)，所述第二折射指数ηΕ不同于核的折射指数η。，其中核的尺寸与核/外壳组件的尺寸的比率为I: I. 5至1:5之间。根据本专利技术的这些光生伏打装置具有特定的层压结构，其通常包括在半导体材料上沉积的多层结构(此外其可看作是一个或若干个半导体层)，从半导体材料向外，采用该顺序，在半导体材料上沉积的该多层结构通常包括一旨在提供抗反射效应的任选的一个或若干个层，例如前述类型的SiN层，一根据本专利技术的至少一个抗反射内层(任选连续的若干这种类型的层，例如，2层或3层)，含有在分散状态下尺寸小于5微米的物体，该物体基于具有不同折射指数的基材，具有核/外壳结构；一光生伏打模块形式的任选的(并且最通常)聚合层，例如用于将包括根据本专利技术的抗反射层的若干光电电池结合在一起的EVA类型的基质；一至少一个保护层(通常为玻璃板或塑料材料片材)。更通常，存在于根据本专利技术的装置中的抗反射层可与半导体材料直接接触或者在半导体材料上在中间沉积的一个或若干个其它层之上沉积。 因此，根据具体的实施方式，半导体材料为掺杂或未掺杂的硅，在其上沉积氮化硅层，随后沉积根据本专利技术的抗反射内层，该半导体/SiN/抗反射内层组件本身被保护层覆盖，所述保护层通常为玻璃板(在抗反射内层和保护层之间通常具有EVA型的聚合层)。在本专利技术的范围内使用的抗反射层具有能用于当前的光生伏打装置而不必改变它们的合成方法的优点(在光生伏打系统的合成中，抗反射内层的沉本文档来自技高网...

【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：V·高迪，M·卢阿恩，F·汝热，
申请(专利权)人：保利瑞斯公司，
类型：
国别省市：