具有高透射率結構的透明導電氧化物層及其製造方法
2023-10-08 05:28:34
具有高透射率結構的透明導電氧化物層及其製造方法
【專利摘要】本發明描述了具有改善的透射率的透明導電層的太陽能電池。太陽能電池可以包括：含有設置在襯底上方的吸收層的太陽能電池子結構，以及設置在子結構上方的透明導電氧化物（TCO）層。TCO層可以包括其中的TCO膜和多個間隔開的高透射率結構。TCO層可以具有比可比較的同質TCO膜更高的可吸收輻射的透射率。高透射率結構可以是選自由穿孔、高透射比顆粒以及它們的組合所組成的組。本文還描述了製造具有改善的透射率的透明導電層的太陽能電池的方法。
【專利說明】具有高透射率結構的透明導電氧化物層及其製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及具有含高透射率結構的透明導電氧化物層的太陽能電池及其製造方法。
【背景技術】
[0002]太陽能電池是用於通過陽光直接生成電流的光伏組件。由於對清潔能源的日益增長的需求，近年來太陽能電池的製造急劇擴大並且繼續擴張。由於透明導電氧化物(TCO)膜用作透明塗層以及還用作電極的多功能性，它們通常用於太陽能電池中。為了提供這兩種功能，選擇呈現太陽光的高透射率和高導電性(低電阻性)的材料來製作TCO膜。先前嘗試增大透射率和電阻率的方法和技術並不完全成功。在許多情況下，通過添加摻雜物來降低電阻導致不期望的透射率降低。
【發明內容】
[0003]為了解決現有技術中所存在的缺陷，根據本發明的一方面，提供了一種太陽能電池，包括:太陽能電池子結構，包括設置在襯底上方的吸收層；以及透明導電氧化物(TCO)層，設置在所述子結構上方，所述TCO層包括其中設有多個獨立的間隔開的結構的TCO膜，並且所述獨立的間隔開的結構具有比所述TCO膜更高的可吸收輻射的透射率。
[0004]在該太陽能電池中，所述TCO膜包括選自由摻鋁ZnO、摻鎵ZnO、摻鋁鎵ZnO、摻硼ZnO、摻銦CdO、銦錫氧化物、摻氟SnO以及它們的組合所組成的組。
[0005]在該太陽能電池中，所述獨立的間隔開的結構具有至少SOOnm的最小截面尺寸。
[0006]在該太陽能電池中，所述獨立的間隔開的結構具有100微米以下的最大截面尺寸。
[0007]在該太陽能電池中，所述獨立的間隔開的結構包括穿孔和高透射率顆粒中的至少一種。
[0008]在該太陽能電池中，所述TCO層的導電率至少為5X103S/cm。
[0009]在該太陽能電池中，所述TCO層的電阻率為5Χ10_4Ω.cm以下。
[0010]在該太陽能電池中，所述TCO層的透射率相對於可比較的同質TCO膜的透射率至少增加5%。
[0011]根據本發明的另一方面，提供了一種太陽能電池，包括:太陽能電池子結構，包括設置在襯底上的吸收層；以及透明導電氧化物(TCO)層，設置在所述太陽能電池子結構上方，所述TCO層包括其中設有多個間隔開的顆粒的TCO膜，所述顆粒具有至少800nm的最小截面尺寸並且嵌入所述TCO膜中，並且所述TCO層具有比可比較的同質TCO膜更高的可吸收輻射的透射率。
[0012]根據本發明的又一方面，提供了一種用於形成太陽能電池的方法，包括:提供太陽能電池子結構，所述太陽能電池子結構包括設置在襯底上方的吸收層；以及形成設置在所述子結構上方的透明導電氧化物(TCO)層，其中，所述TCO層包括其中設有多個間隔開的高透射率結構的TCO膜，並且所述TCO層具有比可比較的同質TCO膜更高的可吸收輻射的透射率。
[0013]在該方法中，所述TCO層的透射率相對於所述可比較的同質TCO膜的透射率至少增加5%。
[0014]在該方法中，形成所述TCO層包括:在所述子結構上方沉積多個間隔開的部件；以及在所述間隔開的部件之間沉積所述TCO膜。
[0015]在該方法中，所述間隔開的部件選自由顆粒、突出物、生長抑制劑以及它們的組合所組成的組。
[0016]該方法進一步包括:去除所述間隔開的部件。
[0017]在該方法中，所述間隔開的部件包括生長抑制劑，並且沉積所述TCO膜包括採用MOCVD工藝生長所述TCO膜。
[0018]在該方法中，所述間隔開的部件包括透射率大於所述TCO膜的透射率的顆粒。
[0019]在該方法中，所述間隔開的部件包括透射率小於所述TCO膜的透射率的顆粒或突出物。
[0020]在該方法中，所述間隔開的部件是顆粒，並且沉積所述多個間隔開的部件包括:形成含有懸浮在溶劑中的所述顆粒的溶液；在所述子結構上方塗覆所述溶液；以及去除所述溶劑。
[0021]在該方法中，所述間隔開的部件是突出物，並且所述方法進一步包括通過蝕刻去除所述關出物。
[0022]在該方法中，所述間隔開的高透射率結構選自由顆粒、穿孔以及它們的組合所組成的組。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]當結合附圖進行閱讀時，根據以下詳細的描述可以更好地理解本發明。應該強調的是，根據標準實踐，附圖的各種部件不必按比例繪製。相反，為清楚起見，各種部件的尺寸可以任意增大或縮小。在整個說明書和全部附圖中，相似的參考標號用於表示相似的部件。
[0024]圖1是具有含多個間隔開的高透射率結構的透明導電層的太陽能電池的截面圖；
[0025]圖2是根據本發明示出方法的實施例的流程圖；
[0026]圖3示出用於形成具有含多個間隔開的高透射率結構的透明導電層的太陽能電池的一個實施例，其中，A系列示出截面圖並且B系列示出俯視圖；
[0027]圖4示出用於形成透明導電層具有多個間隔開的高透射率結構的太陽能電池的第二實施例，其中，A系列示出截面圖並且B系列示出俯視圖；
[0028]圖5示出用於形成透明導電層具有多個間隔開的高透射率結構的太陽能電池的第三實施例，其中，A系列示出截面圖並且B系列示出俯視圖；
[0029]圖6是TCO膜中的高透射率結構的SEM ；
[0030]圖7是圖6所示的TCO膜中的高透射率結構的吸收光譜。
【具體實施方式】
[0031]本發明提供了透明導電氧化物(TCO)層包括間隔開的高透射率結構的太陽能電池。間隔開的高透射率結構100相互之間分隔並且彼此不直接接觸。因此，在沒有TCO膜材料的情況下，間隔開的高透射率結構100形成不連續的結構。高透射率結構使得TCO層能夠利用具有增大的導電率(例如載流子密度)的TCO膜同時維持可吸收輻射的足夠的透射率以製造有效的太陽能電池。本發明還提供了形成本文所述的TCO層的方法。圖1提供了包括含多個間隔開的高透射率結構的TCO層的太陽能電池的截面圖。結合隨後的附圖提供了 TCO層和用於形成TCO層的方法的更多細節。
[0032]在一些實施例中，描述了包括太陽能電池子結構20和設置在子結構20上方的透明導電氧化物(TCO)層30的太陽能電池10。子結構20可以包括以下部件中的一個或多個:襯底40、反射(背電極)層50、吸收層60、緩衝層70和保護塗層80。在一些實施例中，可以在襯底40上方設置反射層50，可以在反射層50上方設置吸收層60，可以在吸收層60上方設置緩衝層70，以及可以在緩衝層70上方設置保護塗層80。可以在襯底40上方設置吸收層60。
[0033]在一些實施例中，子結構20可以包括滿足特定的太陽能電池的設計要求的附加層。例如，可以在襯底40和吸收層60之間和/或在吸收層60和TCO層30之間包括附加的緩衝層和阻擋層。可以使用各種形成方法來沉積本文所描述的多層，各種形成方法包括但不限於化學汽相沉積、物理汽相沉積以及溶劑方法(例如，化學浴沉積)。
[0034]在一些實施例中，襯底40可以是諸如鈉鈣玻璃的玻璃襯底，或者在其他實施例中可以是任何其他合適的材料。其他合適的材料包括但不限於諸如聚醯亞胺或者金屬箔的更柔韌的材料。
[0035]反射層50可以用作太陽能電池的背接觸件並且可以將未被吸收的輻射反射回吸收層60中。在一些實施例中，反射層50可以是鑰(例如，通過濺射沉積的)或者在其他實施例中可以是諸如Pt、Au、Ag、Ni或Cu的任何合適的材料。
[0036]吸收層60可以包括一層或多層吸收膜。在一些實施例中，吸收層60可以包括銅銦鎵硒(CIGS)膜，或者在其他實施例中可以包括諸如CuInSe2 (CIS)、CuGaSe2 (CGS)、Cu (In，Ga) Se2 (CIGS)、Cu (In，Ga) (Se，S) 2 (CIGSS)、CdTe 或者非晶矽的任何合適的膜。在一些實施例中，吸收層60可以包括諸如P型CIGS膜的吸收膜。
[0037]在一些實施例中，緩衝層70可以是η型膜，或者在其他實施例中可以是P型膜。在吸收層60包括P型膜的情況下，緩衝層70可以是η型膜。在一些實施例中，緩衝層可以是CdS膜，或者在其他實施例中，可以是諸如ZnS、In2S3、In2Se3或ZrvxMgxO的任何合適的材料。在一些實施例中，可以通過化學浴沉積來沉積緩衝層70，或者在其他實施例中，可以使用任何合適的技術來沉積緩衝層70。
[0038]可以在緩衝層70上方設置保護塗層80。在一些實施例中，保護塗層80可以是本徵氧化鋅層(1-ZnO),或者在其他實施例中可以是任何合適的材料。尤其是當使用濺射施加後續的層(例如TCO層30)時，保護塗層80可以有助於防止對下面的結構40、50、60和70的損害。
[0039]優選地，如圖3B (iv)、4B (iii)和5B (iv)所示，TCO層30可以包括在其中具有多個間隔開的高透射率結構100的TCO膜90。TCO層30具有比可比較的同質TCO膜更高的可吸收輻射的透射率。在一些實施例中，TCO膜90可以包括選自由摻鋁ZnO (ΑΖ0)、摻鎵ZnO (GZ0)、摻鋁鎵ZnO (AGZ0)、摻硼ZnO (ΒΖ0)、摻銦CdO、銦錫氧化物(ΙΤ0)、摻氟SnO(FSO)和它們的組合。如本文所使用的，「可比較的同質TCO膜」指的是使用相同的沉積技術形成在相同的結構上的TCO膜，其具有與TCO膜90相同的組成而沒有含高透射率結構100。
[0040]如本文所使用的，「可吸收輻射」通常指的是可通過太陽能電池的吸收層或多層吸收的福射。可吸收福射的波長可以在10nm至100nm或380nm至750nm的範圍內。
[0041]如本文所使用的，「高透射率結構」指具有比TCO膜90的透射率更大的可吸收輻射的透射率的結構。高透射率結構的實例包括但不限於顆粒和穿孔(即，孔)。
[0042]因次，在一些實施例中，太陽能電池包括:含有設置在襯底上方的吸收層的太陽能電池子結構以及設置在該子結構上方的透明導電氧化物(TCO)層，其中，TCO層包括具有在其中的多個分離的、間隔開的結構的TCO膜。該分離的、間隔開的結構的可吸收輻射的透射率大於TCO膜材料的透射率。
[0043]在一些實施例中，高透射率結構100具有至少800nm或者至少I微米或者至少1.2微米的最小截面尺寸。在一些實施例中，選擇高透射率結構100的尺寸，使得可吸收輻射能夠穿過高透射率結構100以到達下面的太陽能電池子結構20。如本文所使用的，「最小截面尺寸」指的是在TCO層30 (B卩，從TCO層上方觀看時)的平面中的最小尺寸。
[0044]在一些實施例中，高透射率結構100最大的截面尺寸為100微米以下、或者20微米以下、或者10微米以下。如本文所使用的，「最大截面尺寸」指的是在TCO層30 (即，從TCO層上方觀看時)的平面中的最大尺寸。
[0045]在一些實施例中，高透射率結構是選自由穿孔、高透射率顆粒和它們的組合所組成的組。在一些實施例中，例如，如圖3和圖5所示，高透射率結構100能夠完全穿過TCO膜90。在其他實施例中，例如，如圖4所示，高透射率結構100可以嵌入太陽能電池10中並且TCO膜90可以延伸至一個或多個高透射率結構100上方或下方。
[0046]在一些實施例中，TCO層30可以具有至少103S/cm的導電率、至少5X103S/cm的導電率或者至少104S/cm的導電率。在一些實施例中，TCO膜90中的載流子濃度可以是至少102°/cm3、至少12Vcm3或者至少1022/cm3。在一些實施例中，TCO層30的電阻率可以是10-3Ω.cm或更小、5Χ 10-4Ω.cm或更小或者10-4Ω.cm或更小。
[0047]在一些實施例中，TCO層30的透射率相對於可比較的同質TCO膜的透射率增大了至少5%。在其他實施例中，相對於可比較的同質TCO膜，透射率增大了至少7.5%。在又一些實施例中，相比於可比較的同質TC0，透射率增大了至少5%;或者相比於可比較的同質TCO膜，增大了至少7.5%;或者相比於可比較的同質TCO膜，增大了至少10%。如本文所使用的，「相比於」用於指的是絕對的差別，而「相對於」用於指的是相對於初始值的增長百分t匕。例如，如果可比較的同質TCO膜具有80%的透射率，則相比於80%增長5%是85%，而相對於80%增長5%是84%。
[0048]在另一個實施例中，太陽能電池10可以包括:包括設置在襯底40上的吸收層的太陽能電池子結構20 ;和設置在太陽能子結構20上方的透明導電氧化物(TCO)層30。TCO層30可以包括TCO膜90和具有其中的多個間隔開的顆粒100。顆粒100可以具有至少800nm的最小的截面尺寸並且可以嵌入TCO膜90中。TCO層30可以具有比可比較的同質TCO膜更高的可吸收輻射的透射率。
[0049]根據一些實施例，圖2是描述用於實施包括具有多個間隔開的高透射率結構100的TCO層30的太陽能電池 的形成的主要方法的流程圖。在步驟200中，提供了太陽能電池子結構20。以上參考圖1描述了子結構20的附加細節。步驟202提供了在子結構20上沉積間隔開的部件。步驟202可以包括沉積一種或多種突出物204、顆粒206或生長抑制劑208。步驟210提供了在間隔開的部件110之間沉積TCO膜。步驟212是任選的，提供了去除間隔開的部件110。步驟214是任選的，提供了可以包括但不限於化學機械拋光、劃線、除邊、接合、層壓和封裝的進一步加工。
[0050]圖3至圖5示出本文中所述的形成TCO層30的具體方法。圖3至圖5的A和B系列分別示出在製造包括間隔開的高透射率結構100的TCO層30的工藝期間的中間結構的截面圖和俯視圖。
[0051]圖3 (i)示出圖2的步驟200中的太陽能電池子結構20。圖3 (ii)示出子結構20和沉積在子結構20上方的多個間隔開的部件110。可以在子結構20上沉積間隔開的部件110。間隔開的部件110可以是突出物或者顆粒。在間隔開的部件110是突出物的情況下，可以通過各種技術形成突出物，包括但不限於使用掩模技術(諸如光刻)的化學汽相沉積(CVD)技術或者物理汽相沉積(PVD)技術。CVD和PVD技術的實例包括但不限於常壓化學汽相沉積(APCVD)、原子層沉積(ALD)、等離子體增強的化學汽相沉積(PECVD)、金屬有機物化學汽相沉積(MOCVD)和濺射。
[0052]在間隔開的部件110是顆粒的情況下，在一些實施例中可以通過使用溶液技術來沉積顆粒，而在其他實施例中可以使用任何合適的技術。例如，這些技術可以包括形成含有懸浮在溶劑中的顆粒的溶液。在一些實施例中，溶劑可以是或者可以包括乙醇或異丙醇，而在其他實施例中，可以包括任何合適的溶劑。溶液還可以包括一種或多種分散的藥劑或其他合適的成分。可以將溶液施用在子結構上並且可以通過例如蒸發去除該溶劑。
[0053]圖3 (iii)示出在間隔開的部件110之間沉積TCO膜90之後的圖3 (ii)的中間結構。可以通過CVD技術或PVD技術來施加TCO膜90，施加TCO膜可以是選擇性的或者非選擇性的。如圖3 (iii)所示，TCO膜90可以覆蓋間隔開的部件110的頂部。
[0054]圖3 (iv)示出在去除間隔開的部件110 (如圖2的步驟212)之後的圖3 (iii)的中間結構。在去除間隔開的部件(如圖3的方法)的情況下，間隔開的部件的透射率可以小於或等於TCO膜的透射率。先前被間隔開的部件110佔據的空間用作間隔開的高透射率結構100。具體地，在一些實施例中，圖3 (iv)的高透射率結構(即間隔)可以是穿孔。
[0055]可以通過各種技術去除間隔開的部件110，各種技術包括但不限於蝕刻、振動(例如在去離子水的水浴中)或者它們的組合。在一個實施例中，間隔開的部件I1可以是在去離子水中使用超聲波浴去除的顆粒。在另一個實施例中，間隔開的部件110可以是通過選擇性蝕刻(例如，通過酸)去除的突出物。
[0056]圖4描述了用於製造透明導電層30和間隔開的高透射率結構的另一方法。圖4
(i)示出了如圖2的步驟200中的太陽能電池子結構20。圖4 (ii)示出子結構20和沉積在子結構20上方的多個間隔開的部件110。可以在子結構20上沉積間隔開的部件110，並且該間隔開的部件可以是突出物或者顆粒。間隔開的部件110的可吸收輻射的透射率大於TCO膜90的可吸收輻射的透射率。
[0057]與圖3相同，當圖4 (ii)中間隔開的部件110是突出物時，可以通過各種技術形成突出物，該各種技術包括但不限於使用掩模技術(諸如光刻)的化學汽相沉積(CVD)技術或者物理汽相沉積(PVD)技術。與圖3相同，當圖4 (ii)的間隔開的部件110是顆粒時，可以通過使用諸如先前描述的溶液技術來沉積顆粒。
[0058]圖4 (iii)示出在間隔開的部件110之間沉積TCO膜90之後的圖4 (ii)的中間結構。可以通過CVD技術或PVD技術來沉積TCO膜90該沉積可以是選擇性的或非選擇性的。在一些實施例中，可以通過MOCVD工藝來選擇性地沉積TCO膜90，或者在其他實施例，通過任何其他合適的工藝來選擇性地沉積TCO膜90。如圖4 (iii)所示，在一些實施例中，TCO膜90可以覆蓋間隔開的部件110的頂部。在圖4的實施例中，間隔開的部件110還可以是間隔開的高透射率結構100。在一些實施例中TCO膜90可以與間隔開的結構110—樣厚或者比間隔開的結構110更厚，而在其他實施例中，間隔開的結構110可以延伸至TCO膜90上。在一些實施例中，不管TCO膜90和間隔開的結構110的相對厚度是多少，TCO膜都不覆蓋件隔開的結構。
[0059]圖5描述了用於製造透明導電層30和間隔開的高透射率結構的另一方法。圖5
(i)示出了如圖2的步驟200中的太陽能電池子結構20。圖5 (ii)示出子結構20和沉積在子結構20上方的多個間隔開的部件110。可以在子結構20上沉積間隔開的部件110。間隔開的部件110可以是或者可以包括生長抑制劑120。在一些實施例中，生長抑制劑可以是酸或乙醇(例如酒精)，或者在其他實施例中，是任何合適的材料(例如，塗層)。可以通過噴灑(霧化)微滴在子結構20上方或上施加生長抑制劑120。
[0060]圖5 (iii)示出在間隔開的生長抑制劑110/120之間沉積TCO膜之後的圖5 (ii)的中間結構。可以通過CVD技術或PVD技術來施加TCO膜90，可以在子結構20上的生長抑制劑120上方選擇性地沉積該TCO膜90。
[0061]圖5 (iv)示出在如在圖2的步驟212中去除間隔開的部件110/120之後的圖5(iii)的中間結構。先前被上述間隔開的生長抑制劑120佔據的空間用作間隔開的高透射率結構100。具體地，圖5 (iv)的間隔開的高透射率結構100可以是穿孔。可以通過各種技術去除間隔開的部件110，各種技術包括但不限於清洗、振動(例如在去離子水的水浴中)或它們的組合。
[0062]圖6示出了獨立的間隔開的高透射率結構100的SEM圖像以及下面的結構的示意性截面圖。使用一滴HCl作為生長抑制劑來形成圖6中間隔開的高透射率結構100，之後選擇性地沉積由摻硼ZnO (BZO)所形成的TCO膜90。TCO膜90和下面的CIGS子結構20的厚度都是1500 μ m以及高透射率結構的直徑是200 μ m。
[0063]圖7是在圖6的間隔開的高透射率結構100的整個寬度上的吸收光譜。如通過掃描可以明顯看到，銅、硒、銦和硫信號在間隔開的高透射率結構100內很大，但是在存在TCO膜90情況下，它們被鋅信號抑制。數據證實了本文中所述的TCO層30的策略的有效性。
[0064]在一些實施例中，提供太陽能電池。太陽能電池可以包括:含有設置在襯底上方的吸收層的太陽能電池子結構，以及設置在該子結構上方的透明導電氧化物(TCO)層。TCO層包括其中具有多個獨立的間隔開的結構的TCO膜。獨立的間隔開的結構比TCO膜具有更高的可吸收輻射的透射率。
[0065]在一些實施例中，TCO膜包括選自由摻鋁ZnO、摻鎵ZnO、摻鋁鎵ZnO、摻硼ZnO、摻銦CdO、銦錫氧化物、摻氟SnO以及它們的組合所組成的組的組分。
[0066]在一些實施例中，獨立的間隔開的結構具有至少800nm的最小截面尺寸。
[0067]在一些實施例中，獨立的間隔開的間隔結構具有直徑為100微米或更小的最大截面尺寸。
[0068]在一些實施例中，獨立的間隔開的結構是選自由穿孔、高透射率顆粒以及它們的組合所組成的組。
[0069]在一些實施例中，TCO層的導電率是至少103S/cm。在一些實施例中，所述TCO層的電阻率是10_3Ω.cm或者更小。
[0070]在一些實施例中，所述TCO層的透射率相對於可比較的同質TCO膜增大了至少5%。
[0071]在一些實施例中，提供太陽能電池。太陽能電池包括含有設置在襯底上的吸收層的太陽能電池子結構；以及設置在太陽能電池子結構上方的透明導電氧化物(TCO)層。TCO層包括其中的TCO膜和多個間隔開的顆粒。該顆粒具有至少SOOnm的最小截面尺寸並且嵌入TCO膜中。TCO層具有比可比較的同質TCO膜更高的可吸收輻射的透射率。
[0072]在一些實施例中，提供了一種形成太陽能電池的方法。該方法可以包括提供含有設置在襯底上方的吸收層的太陽能電池子結構；以及設置在該子結構上方的透明導電氧化物(TCO)層。TCO層包括在其中的TCO膜和多個間隔開的高透射率結構，並且TCO層具有比可比較的同質TCO膜更高的可吸收輻射的透射率。
[0073]在一些實施例中，TCO層的透射率相對於可比較的同質TCO膜增大了至少5%。
[0074]在一些實施例中，形成TCO層包括:(i)在子結構上方沉積多個間隔開的部件；以及在間隔開的部件之間沉積TCO膜。
[0075]在一些實施例中，間隔開的部件是選自由顆粒、突出物、生長抑制劑和它們的組合所組成的組。
[0076]在一些實施例中，該方法還包括去除間隔開的部件。
[0077]在一些實施例中，間隔開的部件包括生長抑制劑。在一些實施例中，生長抑制劑包括液體。
[0078]在一些實施例中，間隔開的部件包括透射率大於TCO膜的透射率的顆粒。
[0079]在一些實施例中，間隔開的部件包括透射率小於或等於TCO膜的透射率的顆粒或突出物。
[0080]在一些實施例中，間隔開的部件是顆粒，並且沉積多個間隔開的部件包括:(i)形成含有懸浮在溶劑中的顆粒的溶液；(ii )在子結構上方施用溶液；以及(iii )去除溶劑。
[0081]在一些實施例中，間隔開的部件是突出物，並且該方法進一步包括通過蝕刻去除突出物。
[0082]在一些實施例中，間隔開的高透射率結構是選自由顆粒、穿孔和它們的組合所組成的組。
[0083]前文僅示出了本發明的原理。因此，應該理解，儘管本文中沒有明確描述或示出，但是本領域技術人員能夠設想出實現本發明的原理並且包括在本發明的精神和範圍內的各種布置。而且，本文中所引用的所有實例和條件語言主要旨在明確僅用於教導性目的並且幫助讀者理解本發明的原理和發明人推動本領域所作出的發明構思，並且這些實例和條件語言應該理解為不限於具體引用的實例和條件。再者，本文引用本發明的原理、方面和實施例，以及他們的具體實例所有陳述意圖涵蓋它們的結構和功能的等同物。此外，這樣的等同物意圖包括現在已知的等同物和未來發展的等同物，即，不管結構怎樣，能夠實施相同功能的任何元件。[0084]結合被視為整個說明書的一部分的附圖來閱讀示例性實施例的描述。在說明書中，諸如「下部」、「上部」、「水平的」、「垂直的」、「在…上方」、「在…下方」、「向上」、「向下」、「頂部」、「底部」的空間相對位置的術語以及它們的派生詞(例如「水平地」、「向下地」、「向上地」等)應該解釋為如所討論的附圖所述或所示的定向。這些空間相對位置的術語是為了方便描述並且不必要求以特定的定向構造或操作該裝置。除非另有指明，否則關於附接、連接等的術語(諸如「連接」和「互連」)指的是結構直接地相互固定或附接或通過中間結構間接地相互固定或附接的關係，以及可移動的或剛性附接或關係。
[0085]儘管根據示例性實施例描述了本發明，但是本發明不限於此。相反，所附權利要求應該寬泛地解釋為以包括本領域技術人員在不背離本發明的範圍和等同物的範圍內作出的本發明的其他變型 例和實施例。
【權利要求】
1.一種太陽能電池，包括: 太陽能電池子結構，包括設置在襯底上方的吸收層；以及 透明導電氧化物(TCO)層，設置在所述子結構上方，所述TCO層包括其中設有多個獨立的間隔開的結構的TCO膜，並且所述獨立的間隔開的結構具有比所述TCO膜更高的可吸收輻射的透射率。
2.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述TCO膜包括選自由摻鋁ZnO、摻鎵ZnO、摻鋁鎵ZnO、摻硼ZnO、摻銦CdO、銦錫氧化物、摻氟SnO以及它們的組合所組成的組。
3.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述獨立的間隔開的結構具有至少SOOnm的最小截面尺寸。
4.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述獨立的間隔開的結構具有100微米以下的最大截面尺寸。
5.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述獨立的間隔開的結構包括穿孔和高透射率顆粒中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述TCO層的導電率至少為5X103S/cm。
7.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述TCO層的電阻率為5Χ10_4Ω._以下。
8.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述TCO層的透射率相對於可比較的同質TCO膜的透射率至少增加5%。
9.一種太陽能電池，包括: 太陽能電池子結構，包括設置在襯底上的吸收層；以及 透明導電氧化物(TCO)層，設置在所述太陽能電池子結構上方，所述TCO層包括其中設有多個間隔開的顆粒的TCO膜，所述顆粒具有至少SOOnm的最小截面尺寸並且嵌入所述TCO膜中，並且所述TCO層具有比可比較的同質TCO膜更高的可吸收輻射的透射率。
10.一種用於形成太陽能電池的方法，包括: 提供太陽能電池子結構，所述太陽能電池子結構包括設置在襯底上方的吸收層；以及形成設置在所述子結構上方的透明導電氧化物(TCO)層，其中，所述TCO層包括其中設有多個間隔開的高透射率結構的TCO膜，並且所述TCO層具有比可比較的同質TCO膜更高的可吸收輻射的透射率。
【文檔編號】H01L31/18GK104037247SQ201310231580
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年6月9日 優先權日:2013年3月7日
【發明者】陳世偉 申請人:臺積太陽能股份有限公司