用於光伏電池的導電基材的製作方法與工藝

2023-10-23 10:17:37 1

本發明涉及光伏電池領域，特別涉及用於製造薄層(thin-layer)光伏電池的鉬基導電基材領域。

背景技術：
實際上，已知地，一些薄層光伏電池，稱作第二代光伏電池，採用塗覆有通常用銅Cu、銦In和硒Se和/或硫S的黃銅礦製成的吸收劑層(即，光活性材料)的鉬基導電基材。例如，其可以是CuInSe2類型材料。已知這類型材料縮寫為CIS。其也可以是SIGS，即另外包含有鎵的材料，或者使用鋅和/或錫替代銦和/或鎵的Cu2(Zn，Sn)(S，Se)4(即，CZTS)類型材料。對於這類應用，由於鉬材料存在某些優點，電極最通常基於鉬(Mo)。這為一種優良電導體(約10μΩ.cm的相對低電阻率)。由於其具有高熔點(2610℃)，其可以經受必要的高溫處理。其在一定範圍內耐硒和硫。吸收劑層的沉積通常需要接觸包含硒或硫的氣氛，其趨於破壞多數金屬。通常，鉬與硒或硫起反應，特別，生成MoSe2、MoS2或Mo(S，Se)2，但是保留了其大部分特性，特別是電特性，並且保存了與，例如，CIS、CIGS或CZTS層保持適當的電接觸。最後，這是一種CIS、CIGS或CZTS層與其粘結良好的材料；鉬甚至趨於促進該些層的晶體生長。然而，當考慮工業生產時，鉬存在一個重要缺點：它是一種昂貴的材料。這是因為鉬層一般通過陰極濺射(磁場增強)沉積。然而，鉬靶是昂貴的。更加不可忽略的是，為了達到預期的電導率水平(在包含S或Se的氣氛中處理後，方電阻小於或等於2Ω/□並且優選小於或等於1甚至0.5Ω/□)需要相對厚的鉬層，通常大約400nm到1μm。來自Saint-GobainGlassFrance的專利申請WO-A-02/065554教導了提出一種相對薄的鉬層(小於500nm)以及提出一更或多個在基材和鉬基層之間對鹼性金屬不能滲透的層，以在隨後的熱處理中保持薄鉬基層的質量。不過，這種類型導電基材依然相對昂貴。

技術實現要素：
本發明的一個目標是提供一種新型鉬基導電基材，其具有相對低的製備成本。為此，本發明的主題特別是一種用於光伏電池的導電基材，包括載體基材和在載體基材上形成的電極塗層，其中電極塗層包括：-在載體基材上形成的主鉬基層；-在主鉬基層上形成的硒化阻擋層，所述硒化阻擋層具有小於或等於50nm，優選小於或等於30nm，更優選小於或等於20nm的厚度；和-在硒化阻擋層上，金屬M基上層，其在硫化和/或硒化後適合形成與光活性半導體材料歐姆接觸的層。這樣的導電基材具有優勢：其允許，使用較小的鉬厚度，獲得與其電極塗層由僅僅鉬層構成的導電基材的方電阻等價的方電阻。由於該導電基材，用於製造光伏電池(或光伏模塊)的工藝另外是特別可靠的。這是由於硒化阻擋層同時允許通過上層(例如，如果其厚度在20nm和50nm之間)整體的轉化來保證Mo(S，Se)2的存在及數量，和同時保證主鉬基層的存在和均一厚度，主鉬基層的電導特性已得到保留。主鉬基層的質量的保持以及其厚度均一性允許材料的數量降低至最少。硒化和/或硫化後由上層形成的歐姆接觸層的均一性另外對太陽能電池的效率是有利的。WO-A-2005/088731描述了具有TiN或ZrN層的導電基材的反射係數的改進。不過，用於本發明的所測試的吸收層是過厚的，使得這種效應不能夠影響所述性能。而且，這裡測試的TiON層也是太薄的使得不顯著地增大反射係數。依照特定的實施方式，導電基材包括一個或多個下述特徵，單獨地或依照所有可能的技術組合：-硒化阻擋層基於金屬氮化物或氧氮化物，其中金屬M選自鈦、鉬、鋯或鉭，並且氧含量x＝O/(O+N)，且x＝0或0＜x＜1；-硒化阻擋層為基於金屬氧氮化物，其中金屬M選自鈦、鉬、鋯或鉭，並且氧含量x＝O/(O+N)，且0＜x＜1，例如0.05＜x＜0.95，例如0.1＜x＜0.9；-硒化阻擋層的電阻率在200μOhm·cm到500μOhm·cm之間；-硒化阻擋層是具有高氧和/或氮含量的鉬基化合物(composé)；-硒化阻擋層的電阻率在20μOhm·cm到50μOhm·cm之間；-所述金屬M能夠形成具有大於或等於1016/cm3的載流子濃度和大於或等於 4.5eV的逸出功的p型的硫化物和/或硒化物類型半導體化合物；-所述金屬M基上層是基於鉬和/或鎢的；-所述金屬M基上層具有大於或等於10nm，優選大於或等於20nm，並且小於或等於100nm，優選小於或等於50nm的厚度；-硒化阻擋層的厚度大於或等於3nm，優選大於或等於5nm；-主鉬基層的厚度小於或等於400nm，例如小於或等於300nm，例如小於或等於250nm；-主鉬基層的厚度大於或等於40nm，優選大於或等於150nm；-主鉬基層具有均一的厚度，厚度優選保持在相對於平均值+/-10％的範圍內；-電極塗層的方電阻小於或等於2Ω/□，優選小於或等於1Ω/□；-所述金屬M基上層直接形成在硒化阻擋層上；-硒化阻擋層直接形成在主鉬基層上；-載體基材由包含鹼金屬的材料形成，導電基材包含一個或多個在載體基材上並且在主鉬基層下形成的鹼金屬阻擋層，所述一個或多個鹼金屬阻擋層例如基於選自：氮化矽、氧化矽、氧氮化矽、氧碳化矽、氧化鋁和氧氮化鋁的材料中的一種；-載體基材為玻璃片材；本發明的另一個主題是半導體器件，其包含載體基材和在載體基材上形成的電極塗層，電極塗層包括：-主鉬基層；-在主鉬基層上形成的硒化阻擋層；-由基於銅和硒和/或硫的黃銅礦的光活性半導體材料，例如Cu(In，Ga)(S，Se)2類型材料，特別是CIS或CIGS，或Cu2(Zn，Sn)(S，Se)4類型材料形成的光活性層，光活性層形成在硒化阻擋層上；和-在硒化阻擋層和光活性層之間，基於金屬M的硫化物和/或硒化物類型化合物的歐姆接觸層。依照特定的實施例，半導體器件包含一個或多個下列特徵，單獨地或依照所有可能的技術組合：-歐姆接觸層的材料是p型半導體材料，其電荷載流子濃度大於或等於1016/cm3並且逸出功大於或等於4.5eV；-歐姆接觸層基於鉬和/或鎢的硫化物和/或硒化物類型化合物。本發明的另一個主題是光伏電池，其包含上述半導體器件和形成在光活性層上的透明電極塗層。本發明的另一個主題是光伏模塊，其包括多個彼此串聯連接的並且全部形成在同一個基材上的光伏電池，其中光伏電池如上所述。本發明的另一個主題是用於製造光伏電池用的導電基材的工藝，包括如下步驟：-在載體基材上沉積主鉬基層；-在主鉬基層上沉積硒化阻擋層；-在硒化阻擋層上沉積金屬M基上層，其能夠在硫化和/或硒化後形成與光活性半導體材料歐姆接觸的層；以及-將金屬M基上層轉化為金屬M的硫化物和/或硒化物。依照特定的實施方式，該工藝顯示出一個或多個下述特徵，單獨地或依照所有可能的技術組合：-該工藝包括在所述金屬M基上層上，通過硒化和/或硫化，形成光活性層的步驟，該所述金屬M基上層的轉化步驟在形成所述光活性層之前或期間進行，優選在形成所述光活性層期間進行；-在硫化和/或硒化後，所述上層基於p型半導體，其電荷載流子濃度大於或等於1016/cm3並且逸出功大於或等於4.5eV；-在硫化和/或硒化後，所述上層為基於鉬和/或鎢的硫化物和/或硒化物的化合物；-形成光活性層的步驟包括在大於或等於300℃的溫度下硒化和/或硫化的步驟。附圖說明基於閱讀下述的詳細描述將更好地理解本發明，該描述僅通過示例的方式給出並參照附圖，其中：-圖1是導電基材的截面示意圖；-圖2是包含依照圖1的導電基材的光伏電池的截面示意圖；-圖3a和3b是通過電子顯微鏡得到的截面圖，圖3b示出在高溫和高硒分壓力下處理後的半導體器件，其導電基材最初只具有一個鉬層，而它，在圖3a上，還具有基於TiON的硒化阻擋層，和基於Mo的歐姆接觸上層；-圖4是通過電子顯微鏡得到的改進的導電基材截面的橫截面圖像；-圖5是半導體器件的類似於圖4的圖像，其中薄CIGSSe層通過硒化形成在圖 4的導電基材上；-圖6和7圖示了使用Si3N4(140nm)/Mo導電基材的電池的效率，導電基材具有不同Mo厚度，有和沒有硒化阻擋層；以及-圖8顯示如下所述的硒化測試的實驗結果。具體實施方式為了清楚的表示，圖1和圖2的圖形並非按比例的，因為特別是在載體基材和沉積層之間厚度差異是大的，例如大約500的指數。圖1圖示出的用於光伏電池的導電基材1，其包括：-玻璃載體基材2；-在基材2上形成的鹼金屬阻擋層4；以及-在鹼金屬阻擋層4上形成的鉬基電極塗層6。貫穿全文，表述「在層B上形成(或沉積)的層A」理解為層A直接形成在層B上並因此與層B接觸，或形成在層B上且在層A和層B之間插入有一個或多個層。注意的是，貫穿全文，術語「電極塗層」理解為供給電流的塗層，包括至少一個電子傳導層，即，其傳導性由電子的移動提供。另外，貫穿全文，表述「包括層」當然應該被理解為「包括至少一個層」。舉例說明的電極塗層6由以下組成：-直接在鹼金屬阻擋層4上形成的主鉬基層8；-直接在主鉬基層(8)上形成的低厚度的硒化阻擋層10；以及-直接在硒化阻擋層10上形成的金屬M基上層12。這樣的導電基材1打算用於製造具有附加鈉(已知鈉提高CIS或CIGS類光活性材料的性能)的光活性材料。鹼金屬阻擋層4防止鈉離子從玻璃基材2的遷移，以更好地控制多餘的鈉進入光活性材料。在基材不包含鹼金屬離子的情況下，可以省略鹼金屬阻擋層4。另一個用於製造光活性材料的技術在於利用鈉離子從玻璃載體基材的遷移以形成光活性材料。在這種情況下，導電基材1不具有鹼金屬阻擋層4，並且主鉬層8，例如，直接在載體基材(2)上形成。還作為變型，電極塗層6包括一個或多個中間層。因此，通常，導電基材1包括載體基材2和電極塗層6，電極塗層6包括：-在載體基材2上形成的主鉬基層8；-在主鉬基層8上形成的硒化阻擋層10；以及-在硒化阻擋層10上形成的金屬M基上層12。在硫化和/或硒化之後，金屬M可以形成與光活性半導體材料歐姆接觸的層，特別與基於銅和硒和/或硫的黃銅礦的光活性半導體材料，例如Cu(In，Ga)(S，Se)2類型光活性材料，特別是CIS或CIGS，或者Cu2(Zn，Sn)(S，Se)4類型材料歐姆接觸的層。術語「歐姆接觸層」理解為這樣的材料層，使得接觸電流/電壓特性是非整流的(non-rectifiante)並且線性的。優選地，上層12是電極塗層6的最上層，也就是說電極塗層6不具有位於層12上方的其它層。更優選地，電極塗層6包括僅一個主鉬基層8，僅一個硒化阻擋層10和僅一個層12。應當注意到，貫穿全文，術語「僅一層」理解為一個相同材料的層。然而這種唯一層可以通過重疊多個相同材料的層得到，在該多層之間具有可以被表徵的界面，如在WO-A-2009/080931中所描述的。典型地，在磁控管沉積腔中，多個同一種材料的層將通過多個靶而連續地形成在載體基材上，以最後形成單一的相同材料(即鉬)層。應當注意到，術語「鉬基」理解為一種由基本量的鉬組成的材料，也就是說，唯一由鉬組成的材料，或者主要包含鉬的合金，或者主要包含鉬但是具有一定含量的氧和/或氮的化合物，例如該含量導致電阻率大於或等於20μOhm·cm。層12用於通過硒化和/或硫化全部轉化為Mo(S，Se)2，相反地，Mo(S，Se)2材料不被認為是「鉬基」材料，而是基於鉬二硫化物，鉬二硒化物或鉬二硫化物和二硒化物的混合物的材料。通常地，符號(S，Se)表明其是SxSe1-x組合物，其中0≤x≤1。重要的是應當注意到，圖1所示的以及上述的基材是在光伏模塊的製造中的中間產品。這種中間產品隨後由於光活性材料的製造工藝而被轉化。上述的導電基材1被理解為轉化之前的中間產品，其可以進行存儲並發送到用於製造模塊的其他生產工地。上層12，為了一旦轉化為Mo(S，Se)2便起歐姆接觸的作用，例如具有大於或等於10nm並且小於或等於100nm，優選在30nm到50nm之間的厚度。不需要很大的厚度。所述金屬M有利地為基於鉬和/或鎢的。鉬二硫化物和/或二硒化物的化合物Mo(S，Se)2是其作為歐姆接觸層的效力得到證明了的材料。鎢(W)是具有相似化學特性的材料。其也形成硫化物半導體WS2和WSe2。Mo(S，Se)2和W(S，Se)2兩者都可以形成為具有大於或等於1016/cm3的p型摻雜並具有大約5eV的逸出功的p型半導體。通常，其可以是基於金屬M的材料，該金屬M夠形成電荷載流子濃度大於或等於1016/cm3並且逸出功大於或等於4.5eV的p型的硫化物和/或硒化物類型半導體化合物。更通常，它是一種這樣的任意類型金屬M，在硫化和/或硒化之後，能形成與光活性半導體材料歐姆接觸的層，更優選地與基於銅和硒和/或硫的黃銅礦的光活性材料的歐姆接觸層。硒化阻擋層10保護主鉬基層8避免可能的硒化和/或硫化。應當注意到，硒化的保護層同時也保護避免硫化。術語「硒化阻擋層」理解為意味著以下任意類型材料的層：其在通過硒化和/或硫化形成的半導體材料層在硒化阻擋層上的沉積期間，能夠阻止或減少被該硒化阻擋層覆蓋的層的硒化。在本發明的含義中硒化阻擋層即使在3nm厚度時依然顯示出可證明的效力。用於了解一種材料是否適合具有硒化阻擋層作用的可能測試是，對比在金屬M基上層12和主層8之間具有和不具有5nm的這種材料層的樣品，並且使所述樣品經受硒化，例如通過520℃下在100％硒氣氛下加熱。如果主層8的硒化得到減少或者避免並且上層12全部被硒化，則材料是有效的。硒化阻擋層10的材料是，例如，基於金屬氮化物，如氮化鈦、氮化鉬、氮化鋯或氮化鉭，或這些材料的組合。其也可以涉及氮氧化物。通常，它涉及適合用於保護主鉬基層8免受可能的硒化或者硫化的任意類型材料。它也可以是基於金屬氧化物，如氧化鉬、氧化鈦或鉬和鈦氧化混合物。然而氮化物優於氧化物。更優選地，它涉及基於金屬氮氧化物的材料，其中M選自鈦、鉬、鋯或鉭並且氧的含量x＝O/(O+N)為0＜x＜1，例如0.05＜x＜0.95，例如0.1＜x＜0.9。應當注意到上述的氮化物、氧化物和氮氧化物中的氮和氧可以分別是亞化學計量的、化學計量的或超化學計量的。作為變型，它涉及鉬基層，更確切地具有高氧和/或氮含量的鉬基化合物。氧和 /或氮含量是，例如，足夠的，如果它引起大於或等於20μOhm·cm的電阻率的話。通常，它因而涉及具有高氧和/或氮含量的鉬基層或涉及基於適合於保護主鉬基層8免受可能的硒化或硫化的金屬氮化物、氧化物或氮氧化物的材料的層。硒化阻擋層10具有低厚度。其厚度小於或等於50nm，優選小於或等於30nm，更優選小於或等於15nm。如果硒化阻擋層10非常薄，其具有不再有有效效果的風險。因而，其具有例如大於或等於3nm的厚度，優選大於或等於5nm。令人驚訝地，事實上經證實，具有如此薄厚度的硒化阻擋層具有顯著的效果。硒化阻擋層10相比主鉬基層8具有更低導電率。例如，在基於金屬氧化物、氮化物或氮氧化物的層的情況下，其具有200μOhm·cm到500μOhm·cm之間的導電率，和在基於具有高氮和/或氧含量的鉬基的材料的情況下，其具有20μOhm·cm到50μOhm·cm之間的導電率。作為硒化阻擋層10的薄厚度的結果，高電阻率對電池的性能不是有害的，電流橫向通過。此外，硒化阻擋層10優選還能夠限制鈉離子向載體基材2的後部擴散(diffusionarrière)，也就是說鈉離子從上層12的上面穿過上層12並朝向載體基材2的擴散。該特性在幾個方面是有利的。其使工藝更可靠：該工藝在於添加鹼金屬以形成光活性材料，例如通過在電極塗層6的上層12上沉積鈉的二硒化物或通過在沉積光活性材料時添加鈉，例如通過使用包含鈉或其他鹼金屬的靶，如US-B-5626688所描述的。主鉬基層8具有足夠的厚度，使得在經過如上所述的硒化測試後，電極塗層6具有小於或等於2Ω/□，優選小於或等於1Ω/□的方電阻。金屬M基上層12和硒化阻擋層10的存在允許得到這樣的性能。假設電極塗層6不包含除主鉬基層8、硒化阻擋層10和金屬M基上層12之外的其它電子傳導層，主鉬基層8，為了具有顯著作用，優選具有大於或等於40nm，優選大於或等於150nm的厚度。然而，主鉬基層8具有，例如，小於或等於400nm，例如小於或等於300nm，例如小於或等於250nm的厚度。減小主鉬基層8的厚度具有優點：允許通過陰極濺射利用形成高應力層的沉積參數沉積這個相對薄的層，而沒有在厚層中可遇到的分層問題。例如，主鉬基層8由鉬組成，即，其只包含鉬。現在將描述載體基材2和鹼金屬阻擋層4。需要區分兩種情況：一種是期望鹼金屬離子從基材遷移以摻雜光活性材料層，一種是這種遷移不是期望的。在第二種情況中，使用提供一個或多個鹼金屬阻擋層4的基材，特別為了允許使用，作為基材，通過浮法工藝得到的鈉鈣矽類玻璃片材，相對低成本的玻璃，並且其顯示出在這類型材料中已知的所有品質，如，例如，其透明度、水不滲透性以及其硬度。在這種情況下，基材2的鹼金屬離子含量是缺點，其中鹼金屬阻擋層將使該缺點最小化。例如，鹼金屬阻擋層4基於選自：氮化矽、氧化矽、氮氧化矽、氧碳化矽、氧化鋁或氧氮化鋁中的一種材料。在可替換的形式中，仍然是第二種情況中，載體基材2是任意合適類型的材料片材，例如不包含鹼金屬的矽基玻璃，如硼矽酸鹽玻璃，或用塑料，或甚至金屬製造。在第一種情況下，載體基材2是任意適合類型的並且包含鹼金屬，例如鈉離子和鉀離子。例如，基材是鈉鈣矽玻璃。不存在鹼金屬阻擋層。在上述兩種情況下，載體基材2目的用於光伏模塊中的背接觸並且不需要是透明的。組成載體基材2的片材可以是平的或彎曲的，並且具有任意類型的尺寸，特別地至少一個尺寸大於1米。本發明的另一個主題是用於製造如上所述的導電基材1的工藝。所述工藝包括如下步驟：-在載體基材2上沉積主鉬基層8，任選地預先沉積鹼金屬阻擋層4；-在主鉬基層8上沉積硒化阻擋層10，例如直接沉積在其上；-在硒化阻擋層10上沉積金屬M基上層12；以及-轉化所述基於金屬M的層為金屬M的硫化物和/或硒化物。該轉化步驟可以是在CIS、CGS或CZTS半導體層形成之前的單獨步驟，或在CIS、CGS或CZTS半導體層硒化和/或硫化期間進行的步驟，不論該硒化和/或硫化在所述半導體層沉積期間或是稱為「半導體層的前體」的金屬成分的沉積之後進行。不同層的沉積通過，例如，磁控管增強陰極濺射進行，但是，可替換的形式， 它涉及任意合適類型的其他工藝。本發明的另一個主題是半導體器件20(圖2)，其使用上述導電基材1以在其上形成一個或多個光活性層22，24。第一光活性層22典型地為p型摻雜層，例如基於銅Cu、銦In和硒Se和/或硫S的黃銅礦。其可以是，例如，如上文描述地，CIS、CIGS或CZTS。第二光活性層24進行n型摻雜並且稱為「緩衝層(tampon)」。例如，其由CdS(硫化鎘)組成並且直接形成在第一光活性層22上。在可替換的形式中，緩衝層24，例如，基於InxSy、Zn(O，S)或ZnMgO或任意適合類型的其他材料。在另一個可替換的形式中，電池不包含緩衝層，第一光活性層22自身可形成p-n同質結(homojonction)。通常，第一光活性層22為p型層或具有通過附加鹼金屬元素得到的p-n同質結。光活性層的沉積包括硒化和/或硫化步驟，如下文詳細解釋的。沉積可以通過Cu、In、Ga和Se(或Cu、Sn、Zn和S)元素的蒸發進行。在這些硒化和/或硫化步驟中，金屬M基上層12轉化為基於M(S，Se)2的層12』。該轉化涉及，例如，整個上層12。因此半導體器件20包括：-載體基材2和在載體基材2上形成的電極塗層6』，其上層12』已被轉化。電極塗層6』包括：-主鉬基層8；-在主鉬基層8上形成的硒化阻擋層10；以及-基於M(S，Se)2的歐姆接觸上層12』，其形成在硒化阻擋層10上。所述半導體器件包括一個或多個光活性半導體層14、16，其在歐姆接觸層12』上並且與之相接觸。本發明的另一個主題是包含如上所述半導體器件20的光伏電池30。所述電池包括，例如，如圖2所示：-由層8、10、12』、22和24形成的半導體器件20；-透明電極塗層32，由例如ZnO：Al構成，其形成在第一光活性層22上和在緩衝層24上(在後者存在時)，在透明電極塗層32和半導體器件20之間任選地插入鈍化層34，例如本徵(intrinsèque)ZnO層或本徵ZnMgO層。所述透明電極塗層32，在可替換的形式中，包含用鎵、或硼摻雜的氧化鋅層或ITO層通常，其是任意適合類型的透明導電材料(TCO)。為了優良的電連接和電導，金屬柵格(圖2中未示出)隨後任選地沉積於透明電極塗層32上，例如穿過掩模，例如使用電子束。例如，其為Al(鋁)柵格，例如具有大約2μm的厚度，在其上沉積有Ni(鎳)柵格，例如具有大約50nm的厚度，以保護Al層。隨後保護電池30免受外部侵襲。為此，其包括，例如，背基材(未示出)覆蓋所述前電極塗層32並且經由熱塑性材料形成的層壓夾層(未示出)層壓到載體基材2。其為，例如，EVA、PU或PVB片材。本發明的另一個主題是包括在同一個基材2上形成多個光伏電池的光伏模塊，電池彼此串聯連接並且通過半導體器件20的層的鑲邊(margeage)得到。本發明的另一個主題是用於製造半導體器件20以及上述光伏電池30的工藝，該工藝包括通過硒化和/或硫化形成光活性層的步驟。存在多種用於製造Cu(In，Ga)(S，Se)2型光活性層的已知工藝。例如，光活性層22為採用下述方法形成的CIGS層。在第一步中，層的前體沉積在電極塗層6上。由CuGa和In型層交替形成的金屬堆疊體，例如，在環境溫度下通過磁控管陰極濺射沉積在電極塗層6上。在環境溫度下，硒層隨後直接沉積在金屬堆疊體上，例如通過熱蒸發進行。在可替換的形式中，金屬堆疊體具有，例如，Cu/In/Ga/Cu/In/Ga……類型的多層結構。在第二步，基材經受在高溫下的加熱處理(所謂RTP，英文為「快速熱處理」)，例如在大約520℃，在由例如氣態硫，例如，基於S或H2S組成的氣氛中進行，由此形成CuInxGa1-x(S，Se)2層。這種工藝的一個優點是其不需要硒蒸氣的外部源。在加熱期間一部分硒的損耗由硒在金屬堆疊體上的過度沉積來補償。對於硒化所必需的硒通過硒沉積層來提供。在可替換的形式中，硒化不通過硒層的沉積獲得，而是通過包含氣態硒的氣氛(例如基於Se或H2Se提供)獲得，其在暴露於富硫環境之前進行。硫化步驟允許任選地免除緩衝層，例如CdS緩衝層。如上面解釋，沉積基於鹼金屬，例如基於鈉的層對於精確定量在光活性層中的鈉可以是有利的。在沉積CuGa和In金屬堆疊體之前，鹼金屬例如通過在鉬基犧牲層12上沉積硒化鈉層或包含鈉的化合物進行引入，以引入例如每cm2約2×1015個鈉原子。金屬堆疊體直接沉積在硒化鈉層上。應當注意到，存在多種可能的替代形式以形成CI(G)S或CZTS層，其中替代形式包括，例如，上述提及元素的共蒸發，化學氣相沉積，金屬、硒或黃銅礦的電化學沉積、金屬或硒在存在H2Se或H2S時的反應性濺射。通常，用於製造光活性層22的工藝可以是任意適合方式。所有用於製造CIS或CZTS類型層的工藝使用在高溫下在蒸氣態或液態的硒和/或硫存在下的加熱的步驟。實施例和結果成功測試了包括不同鉬基電極塗層的光伏電池的性能。在所有實施例中，使用厚度為3mm的鈉-鈣-矽玻璃載體基材2，具有由Si3N4構成的鹼金屬阻擋層，厚度為140nm，直接沉積在該玻璃載體基材2上。光伏電池通過在兩步中形成Cu(In，Ga)(S，Se)2進行製造。包含Cu、Ga、In和Na的前體堆疊體通過磁控管濺射採用上文描述過的方式沉積。隨後通過熱蒸發沉積硒層。前體堆疊體隨後通過在包含在含硫氣氛中的快速加熱工藝RTP被轉化成Cu(In，Ga)(S，Se)2。隨後沉積CdS層24，跟著沉積ZnO：Al層32。通過在ZnO：Al層上沉積柵格，製備具有1.4cm2開口面積的光伏電池。通過單片互聯(monolithicinterconnection)製備30×30cm的模塊。圖3a和3b示出硒化阻擋層的效果。圖3b：由於高溫和高硒分壓，形成的Mo(S，Se)2化合物的厚度為幾百納米，僅留下很薄的金屬Mo。圖3a：硒化阻擋層防止由它保護的鉬層的硒化。採用相同的方式，圖4是電子顯微鏡圖像，其示出了在處理前的3mm的玻璃基材、130nm的基於氮化矽的鹼金屬阻擋層、30nm的氮化鈦層和25nm的鉬層。對於圖5，其示出了在沉積完光活性層和硒層後的與圖4相同的基材。背電極的總厚度，包括Mo(S，Se)2層和硒化阻擋層，在460nm和480nm之間變化，對於Mo(S，Se)2層，其厚度在70nm到80nm之間變化。圖6和圖7示出作為所使用的不同導電基材的函數所獲得的能量轉化係數。圖6展示了對於光伏電池(其彼此區別為由TiON或MoON構成的硒化阻擋層的厚度)(實施例1到6)所得到的實驗結果，並且將這些結果與具有無硒化阻擋層和含厚鉬層的導電基材的光伏電池相比較(實施例7)。電池的輸出位於縱坐標採用％描述。所述實施例的區別僅在於鉬基背電極塗層6。實施例1(MoON05)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(200nm)/MoON(5nm)/Mo(30nm)，實施例2(MoON15)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(200nm)/MoON(15nm)/Mo(30nm)，實施例3(MoON30)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(200nm)/MoON(30nm)/Mo(30nm)，實施例4(TiON05)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(200nm)/TiON(5nm)/Mo(30nm)，實施例5(TiON15)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(200nm)/TiON(15nm)/Mo(30nm)，實施例6(TiON30)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(200nm)/TiON(30nm)/Mo(30nm)，實施例7(V1209)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(425nm)。實施例1到6示出了使用基於TiON的阻擋層而不是基於MoON的阻擋層的優勢。應當注意到，TiON或MoON理解為具有0≤x≤1，x＝O/(O+N)的氧氮化物，O和N當然為原子比例。在MoON的情況下，使用厚度5nm得到較好的結果。在TiON的情況下，厚度最佳值為大約15nm。另外，實施例1-6與實施例7的結果的比較還顯示，使用結合僅230nmMo(即比在實施例7中小195nm，即，顯著節約了材料)的電極塗層獲得等價性能是可能的。圖7示出了與圖4相同類型的結果(即以％表示能量輸出)，但是針對每個由40個電池組成的整個模塊，該模塊使用具有不同Mo厚度的標準玻璃/Si3N4(140nm)/Mo的導電基材：實施例8(TiON10)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(350nm)/TiON(10nm)/Mo(30nm)，實施例9(TiON30)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(350nm)/TiON(30nm)/Mo(30nm)，實施例10(V1209)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(425nm)。進行了兩輪實驗(3919和3920)。依據所進行的鑲邊(以定義不同電池)選擇了更厚的鉬。儘管鉬的總厚度比參考模塊低45nm，但是模塊展示出的性能是等價的。圖8示出不同電極塗層的硒化測試的結果。縱坐標上表示電極塗層的厚度(其中電極塗層已經被硒化)。對於這些測試，電極塗層在包含硒的氣氛中，在520℃進行了退火。下列樣品進行了分析：實施例11(MoON05)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(200nm)/MoON(5nm)/Mo(30nm)，實施例12(MoON15)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(200nm)/MoON(15nm)/Mo(30nm)，實施例13(MoON30)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(200nm)/MoON(30nm)/Mo(30nm)，實施例14(TiON05)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(200nm)/TiON(5nm)/Mo(30nm)，實施例15(TiON15)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(200nm)/TiON(15nm)/Mo(30nm)，實施例16(TiON30)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(200nm)/TiON(30nm)/Mo(30nm)，實施例17(V1209)：玻璃(3mm)/Si3N4(140nm)/Mo(425nm)。如圖8所示，硒化阻擋層，即使5nm厚，不管材料是TiON還是MoON，都具有防止主鉬基層8硒化的保護效果。在所有實施例中，鉬基上層12完全被轉化為MoSe2。