专利名称：用于制造透明的电极的方法，用于制造光伏电池的方法以及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在衬底上制造尤其用于光伏电池的透明的电极的方法。此夕卜，本发明涉及用于制造光伏电池的方法。本发明还涉及一种用于光伏电池的装置以及带有光伏电池的装置。
背景技术：
此外，为了利用包含在阳光中的能量，使用其他的光伏模块，所述光伏模块也称作太阳能模块。光伏模块通常包括多个彼此电耦合的光伏电池，所述光伏电池在工作时通过光电效应将包含在光中的辐射能至少部分地转化成电能。光伏电池具有一个或多个pn结。所述pn结分别由P型层和η型层构成。在ρ层和η层之间能够设置有i层，也就是没有被掺杂或者与P层和η层相比仅被非常少量地掺杂的基本上本征的层。P层是正掺杂的层，η层是负掺杂的层。光伏电池例如包括微晶硅层、无定形硅层、多晶硅层和/或其他半导体。为了将半导体层电接触，在光伏电池中使用透明的能导电的层(TC0，透明的能导电的氧化物)。由于所述接触层的结构化的和粗糙的表面，入射的阳光能够散射在该层上，并且因此辐射能的较大部分转化成电能。因此，提升了光伏电池的效率。
发明内容
期望的是，提出一种用于在透明衬底上制造透明电极的方法，所述透明电极能够实现光伏电池的良好的效率。此外期望的是，提出用于制造光伏电池的方法，通过所述方法能够实现具有良好的效率的光伏电池。此外期望的是，提出一种用于光伏电池的装置，所述装置可实现光伏电池的良好的效率。此外，期望的是，提出具有良好的效率的带有光伏电池的装置。根据本发明的一个实施形式，用于在衬底上制造透明的电极的方法包括提供衬底。将第一透明的能导电的层沉积到衬底上。将金属氧化物层沉积到能导电的层的背离衬底的表面上。通过热分解将金属氧化物层分裂成多个金属颗粒。将第二透明的能导电的层沉积到金属颗粒上。这种带有具有金属颗粒的透明的电极的衬底尤其作为具有前电极的载体衬底用于薄层光伏电池或薄膜光伏电池。那么，随后将光伏电池的光敏层堆叠的P层、i层和η层沉积到第二能导电的层上。根据多个方面，衬底是透明的，例如由玻璃制成。根据其他方面，衬底是不透明的，例如由金属片制成。尤其地，用于在衬底上制造透明电极的方法能够用在大于1.4m2、尤其大于5.5m2、例如为5.72m2的大面积的衬底中，使得能够实现金属颗粒在衬底的整个面积上的均匀分布。此外，通过所述方法，可在衬底的整个面积上制造大小几乎相等的金属颗粒。金属颗粒的平均大小仅具有轻微波动。此外，通过所述方法可制造相对小的金属颗粒，尤其地，多个金属颗粒具有小于150nm的平均直径，尤其具有小于lOOnm、例如小于70nm的平均直径。根据其他方面，通过溅射来沉积金属氧化物层。因此，通过阴极溅射(溅射沉积)来沉积金属氧化物层，其中将金属用作靶，使得金属氧化物层例如包含银、金和/或钼。根据其他方面，在用于将金属氧化物层分裂成多个金属颗粒的热分解期间的温度为小于或等于500°c。尤其地，用于热分解的温度大于200°C，尤其大于250°C。根据其他实施形式，用于热分解的温度大于300°C并且小于或等于400°C。根据其他方面，用于热分解的温度小于或等于450°C，例如小于或等于380°C，尤其小于或等于350°C。根据其他方面，在沉积金属氧化物层期间输入氧气。通过氧气的关于金属的比例来控制金属氧化物层的密度。根据多个方面，通过氧气关于金属的比例能够控制金属颗粒的大小。因此，能够制造平均直径小于或等于IOOnm的金属颗粒。金属颗粒的大小尤其与氧气与金属的比例相关。此外，金属颗粒的大小与热分解中的温度相关，由此金属氧化物层离解成金属颗粒。根据其他方面，在热分解之后，在沉积第二透明的能导电的层之前进行退火工艺(英语:退火(annealing)),通过所述退火工艺能够继续对金属颗粒的大小进行调节。金属颗粒被加温，并且被维持在恒定的温度中，随后被冷却。因此，实现金属颗粒的限定的预设特性。改变金属氧化物层的材料特性，使得金属颗粒具有不同于最初的金属氧化物层的材料特性。由于在电极中的金属颗粒，在工作时在电极中吸收落到衬底上并且通过衬底到达电极的光。尤其地，所述吸收发生在金属颗粒上。通过吸收，在光击中金属颗粒时形成等离子体振子。到达的光激发金属颗粒上的等离子体振子。半导体、金属和绝缘体中载流子的量化的密度起伏被称作等离子体振子。等离子体振子也能够被看作是相对于正离子振荡的电子。电子例如以等离子体频率振荡。等离子体振子是该固有频率的量化。根据多个方面，已激发的等离子体振子在工作时将其能量重新传递到设置在电极上的光敏层堆叠上。在光敏层堆叠中，能量转化成电能。在等离子体振子和光敏层堆叠之间能够以多种方式进行能量传递。例如，等离子体振子的能量重新以发射和放射的方式传递到光敏层堆叠上。例如，尤其通过将等离子体振子的波导模耦合输入到光敏层堆叠中，进行非放射性的能量传递。例如将能量作为所谓的受限的波导模(英语:trapped waveguide mode)传递。根据其他方面，根据光敏层堆叠、例如根据光敏层堆叠的材料和/或与光敏层堆叠的吸收的波长范围来预设金属颗粒的大小。因此，能够实现良好的能量传递。根据其他方面，根据光敏层堆叠、例如根据光敏层堆叠的材料和/或与光敏层堆叠的吸收的波长范围预设金属颗粒的材料。因此，能够实现良好的能量传递。如果将衬底和设置在衬底上的电极用于光伏电池，那么在光电流中引起从等离子体振子到设置在电极上的光敏层堆叠的能量传递。因此，由于金属颗粒，光伏电池的效率或光电流相对于不具有金属颗粒的传统光伏电池而言有所提升。尤其地，由于金属颗粒，可以弃用通常用于光散射的电极喷砂，因为金属颗粒确保到达的光足够高的输出。根据其他方面，为了制造光伏电池将尤其为光敏层堆叠、后反射层和/或后电极层的其他层施加到透明的第二能导电的层上。
根据其他方面，替选于或附加于前电极，将金属氧化物层沉积到后反射层的第一子层上，所述第一子层施加在光敏层堆叠上。金属氧化物层通过热分解分裂成多个金属颗粒，并且施加后反射层的第二子层。因此，将金属颗粒设置在后反射层中。在具有两个带有各自的p-1-n层的光敏层堆叠的所谓的双结叠加式光伏电池中，根据其他方面，在沉积第二光敏层堆叠之前，将中间层的第一子层沉积到第一光敏层堆叠上。将金属氧化物层沉积到中间层的第一子层上。金属氧化物层通过热分解分裂成多个金属颗粒，并且将中间层的第二子层施加到金属颗粒上。将第二光敏层堆叠施加到金属颗粒上。因此可能的是，金属颗粒包含在下述层的至少一个中:前电极、中间层或后电极层。也可能的是，金属颗粒包含在所述层中的两个或全部中。在具有三个相叠的光敏层堆叠的所谓的三层式电池中，两个中间层尤其设有各自的金属颗粒，所述中间层分别设置在三个光敏层堆叠中的两个之间。根据其他方面，设置多于三个的光敏层堆叠。金属颗粒在工作时入射的光的主入射方向上能够定位在第一光敏层堆叠之前、第一和第二光敏层堆叠之间、第二和第三光敏层堆叠之间直至第(η-1)和第η光敏层堆叠之间以及在第η光敏层堆叠之后。金属颗粒分别通过薄层与光敏层堆叠隔开，所述薄层例如具有小于或等于50nm的厚度。因此，避免了光敏层堆叠和金属颗粒之间的直接接触。因此，尤其实现了从金属颗粒或等离子体振子到光敏层堆叠的良好的能量传递。
其他的优点、特征和改进方案从以下结合图1至8阐明的实例中得出。附图示出了:图1示出根据一个实施形式的光电子装置的示意剖面图，图2A和2B不出等尚子体振子效应的不意图，图3示出等离子体振子效应的示意图，图4示出根据一个实施形式的用于制造光伏电池的方法的流程图，图5示出制造中的一个时间点的装置的示意剖面图，图6示出根据一个实施形式的装置的示意剖面图，图7示出根据一个实施形式的装置的示意剖面图，以及图8示出根据一个实施形式的装置的示意剖面图。
具体实施例方式相同的、相同类型的和起相同作用的元件能够在图中设有相同的附图标记。示出的层和区域和其彼此间的大小比例原则上不能够视作是合乎比例的，相反地，为了更好的可示出性和/或为了更好的理解，能够以过厚的或过大的尺寸示出各个元件。图1示出光伏电池100的剖面图的示意图。在平面地伸展的衬底101的表面102上设置同样也平面地伸展的透明电极110。透明的能导电的电极110在工作期间入射的辐射的主方向上呈层状地设置在衬底101上。在工作期间入射的辐射的主方向与图1的X方向相同。
在透明的能导电的电极110上设置有光敏层堆叠120，所述光敏层堆叠设为通过光电效应将辐射能转化成电能。在光敏层堆叠120上设置后反射层130。通过后反射层130能够将通过光敏层堆叠120到达却没有转化成电能的辐射朝光敏层堆叠120的方向反射回来。在后反射层130上设置有另一个电极140，即所谓的后电极。根据实施形式，衬底101是对于阳光尽可能透明的。尤其地，衬底101对在可见光谱中的和在红外范围内的光是尤其可穿透的并且在从400nm到1200nm的波长范围内具有大于85%的透明度。衬底例如包括玻璃，尤其是铁含量少的平板玻璃、硅酸盐玻璃或轧制玻璃。衬底101构成为用于承载设置在衬底101上的层堆叠。根据实施形式，光电层堆叠120包括P掺杂层和η掺杂层以及设置在ρ掺杂层和η掺杂层之间的基本上本征的层。光敏层堆叠平面地伸展。根据实施形式，P掺杂层在X方向上设置在透明电极110的表面116上。根据其他的实施形式，η掺杂层设置在表面116上。基本上本征的层是未掺杂的，或与邻接的ρ掺杂的或η掺杂的层相比是非常少量地掺杂的。基本上本征的层设为用于吸收光并且对其进行光电转化。基本上本征的层设为用于吸收能量并且将其转化成电能。所述光电的装置设为用于尤其吸收在从400nm至1200nm的波长范围内的光。根据其他的实施形式，衬底101是不透明的，也就是说对于在从400nm至1200nm的波长范围内的光而言是基本上不可穿透的。根据实施形式的层序列是不透明的衬底、设置在衬底上的可选的电绝缘层、设置在电绝缘层上的可选的后反射层、设置在后反射层上的可选的金属的后接触部、设置在后接触部上的具有金属颗粒的能导电的层、设置在能导电的层上的光敏层堆叠120、设置在光敏层堆叠上的具有金属颗粒的能导电的层110。根据其他的实施形式，将另一个光敏层堆叠160(图7)设置在能导电的层130和能导电的层110之间。尤其地，将三个或更多的光敏层堆叠设置在能导电的层130和能导电的层110之间。在X方向上，在光敏层堆叠120上设置后反射层130并且在后反射层上设置后电极140，所述后电极设为用于将电流或电压从光敏层堆叠120中导出。根据其他方面，至少将另一个光敏层堆叠160 (图7)设置在电极110和后反射层130或电极140之间。透明的能导电的层110例如包括氧化锌。根据其他的实施形式，透明电极110包括其他透明的能导电的氧化物，例如ITO或Sn02。透明的能导电的层110具有良好的透光性以及良好的导电性。光敏层堆叠120尤其包括硅，例如为微晶硅和/或无定形硅。光伏电池100实现为所谓的薄膜或薄层太阳能电池。光伏电池100的层具有在从几十纳米至几微米的范围内的在X方向上的厚度。通常，将光敏层与电极以及必要时与反射层一起大面积地施加到衬底101上。借助于一个或多个结构化步骤，形成多个电串联的单独的带状的太阳能电池。也称作电池带的，带状的太阳能电池的宽度处于从毫米到厘米的范围内。因此，构成具有多个光伏电池100的太阳能模块。通常将集电器施加到外部的电池带上，经由所述外部的电池带连接薄层太阳能模块并且能够将产生的电功率导出。根据实施形式，透明电极110的背离衬底的表面116具有尽可能均匀地构成的粗糙的结构，使得表面116对在从400nm至1200nm的波长范围内的入射的光具有良好的散射能力。因此，能够提升光敏层堆叠120的效率，因为延长入射的辐射通过光敏层堆叠120的平均路径，入射的光更好地耦合输入到光敏层堆叠120中，并且实现入射的辐射的更高的吸收概率。根据其他的实施形式，透明电极100的表面116构成为光滑的。在该实施形式中放弃对表面116进行粗糙结构化。然而，如同以下进一步阐明的，根据本发明可实现到达的辐射在光敏层堆叠120中的高的吸收概率，进而实现高的效率。透明电极具有多个金属颗粒112。金属颗粒112沿着表面116设置。金属颗粒112与光电层堆叠120间隔并且没有与光敏层堆叠120直接接触。在金属颗粒112和光敏层堆叠120之间设置有透明电极110的透明的能导电的子层113。透明的能导电的子层113具有在X方向上小于50nm的厚度117 (图6)，厚度117尤其小于或等于40nm，例如小于或等于 35nm。在金属颗粒112和衬底101之间构成电极110的透明的能导电的子层111。金属颗粒112被能导电的层110的材料包围。能导电的子层111和能导电的子层113分别具有透明的能导电的氧化物并且共同包围金属颗粒112。设置有金属颗粒112的平面地伸展的区域的主扩展方向基本上与表面102和表面116的平面伸展方向相同。金属颗粒112基本上是球形的。金属颗粒也能够具有其他的形状，例如是圆盘形的。金属颗粒112具有小于或等于IOOnm的平均直径。在横截面中，金属颗粒的各自的大小分别为小于或等于120nm，例如小于或等于80nm，尤其小于或等于70nm。金属颗粒112设置在电极110处，使得金属颗粒与距表面102相比，进而与距衬底101相比，设置为距表面116更近，进而距光敏层堆叠120更近。金属颗粒112例如分别具有银。在其他的实施形式中，金属颗粒分别具有金。根据其他方面，金属颗粒112分别具有钼。在工作时到达的辐射R击中金属颗粒112。到达的辐射在金属颗粒112处被改性，进而能量从射线中传递到光敏层堆叠120上。通过对到达金属颗粒112处的辐射R进行改性来增加辐射通过光敏层堆叠120的平均路径，进而实现太阳能电池效率的提升，因为吸收概率增加。例如，通过等离子体振子效应对到达金属颗粒112处的辐射R进行改性。图2A示意地示出到达的辐射R，所述辐射分别激发局部限定在金属颗粒112上的表面等离子体振子。所述激发引起场E，所述场在时间点t与在时间点t+At是不同的。对辐射R的吸收造成等离子体振子的形成。等离子体振子的能量传递到光敏层堆叠120中，并且在所述光敏层堆叠中转化成电能。因此，在工作时提高效率，这是因为与传统情况相比，更大份额的到达的辐射R转化成电能。与传统的光伏电池相比，吸收概率通过金属颗粒112的设置和由此造成的等离子体振子效应得到提高。图2B示出非放射的能量传递的形式。到达的辐射R例如激发金属颗粒112处的表面等离子体共振。所述共振、进而等离子体振子的能量随后作为受限的波导模M传递到光敏层堆叠上。所述能量又在光敏层堆叠120中转化成电能。因此，与没有金属颗粒112的情况相比，通过金属颗粒112，到达的辐射R的更大份额转化成电能。图3A示出由银构成的具有低密度的金属颗粒112的近场分布。图3B示出由银构成的金属颗粒112的具有金属颗粒112的高密度的近场分布。图4示意地示出根据实施形式的用于制造光伏电池的方法的流程图。在步骤201中提供衬底101，并且将能导电的透明的子层111沉积到衬底101上。
根据实施形式构成子层111的粗糙的表面。根据其他的实施形式，构成子层111的尽可能平的和均匀平坦的表面114 (图5)。随后在步骤202中，将金属氧化物层115(图5)沉积到子层111的表面114上。金属氧化物层115通过溅射沉积法来沉积。因此，也可在例如为大于5平方米的大面积上均匀地沉积金属氧化物层。根据实施形式，金属氧化物层115包括金、银和钼中的至少一种。在步骤202中，根据实施形式，在沉积金属氧化物层115期间，将气态的氧气导入到沉积腔中。借助于供给的氧气的量，能够控制金属氧化物层的每单位面积的金属密度。此夕卜，在步骤202中，根据预设值来控制层115在X方向上的厚度。在步骤202中控制金属密度和厚度，使得随后在步骤203中构成的金属颗粒102具有小于或等于IOOnm的平均直径。在步骤203中进行热分解(英语:thermal decomposition)。根据其他方面,在步骤203中进行退火工艺(英语:annealing)。在步骤203中加热并且重新冷却金属氧化物层115。在步骤203中，将金属氧化物层115分裂成多个金属颗粒112。在步骤203中，金属氧化物层115离解成多个金属颗粒112。金属颗粒由金属氧化物层115构成。金属氧化物层115的分裂和金属颗粒112的构成在小于或等于500°C的温度下出现。金属氧化物层115在一定温度下发生分裂，使得金属颗粒112的平均直径为小于或等于lOOnm。随后在步骤204中沉积透明的能导电的层113。尤其地，借助于溅射沉积来沉积层113。将层113这样沉积，使得所述层覆盖金属颗粒112。层113的表面116 (图6)与金属颗粒112隔开，使得金属颗粒112不到达电极110之外。金属颗粒112不与表面116接触。随后在步骤205中尤其是借助于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，将光敏层堆叠120沉积到表面116上。图5示出在图4的方法步骤202之后的根据一个实施形式的带有层111和层115的衬底101的示意图。在第一透明的能导电的层111的背离衬底101的表面114上施加平面地伸展的金属氧化物层115。施加金属氧化物层115，使得所述金属氧化物层通过热分解、尤其通过加热和冷却而离解成金属颗粒112，所述金属颗粒具有小于或等于IOOnm的平均直径。图6示出在图4的方法步骤204之后的带有层111和层113以及金属颗粒112的衬底101的剖面图的示意图。金属颗粒112由金属氧化物层115构成，并且被第二透明的能导电的层113覆盖。层113覆盖金属颗粒112，使得层113在X方向上具有大约为50nm的厚度117。图6的装置包括衬底101和具有金属颗粒112的电极110。随后能够将光敏层堆叠120沉积到图6的装置上、尤其沉积到表面116上。图5的表面114和图6的表面116在层111或113的整个平面的伸展上是光滑的和尽可能平坦的。根据其他实施形式，表面分别被粗糙地结构化。层111在X方向上比层113更厚，使得设置有金属颗粒120的平面地伸展的区域与距衬底101的表面102相比，距表面116更近地设置。图7示出双结叠加式光伏电池的剖面图的示意图，所述双结叠加式光伏电池具有在X方向上堆叠的两个光敏层堆叠120和160。在光敏层堆叠120的背离衬底的表面121上设置有中间层150。将第二光敏层堆叠160设置在中间层150的背离光敏层堆叠120的表面上。中间层150在X方向上设置在两个光敏层堆叠120和160之间。中间层150包括邻接于光敏层堆叠120的第一子层151。中间层150的第二子层152邻接于第二光敏层堆叠160。中间层150尤其包括掺杂的SiOx、SiCO, SiNx, SiCxOy,SiCxOyNz、ZnO、ITO 和 Sn02 中的一种。根据实施形式，在第二光敏层堆叠160上设置有后反射层130。根据实施形式，在第二光敏层堆叠160上设置有另一中间层，所述另一中间层在其功能方面与中间层150相符。在所述另一中间层上设置有另一光敏层堆叠，使得构成所谓的三层式电池。根据其他方面，两个光敏层堆叠120和160分别在不同的波长范围内特别好地吸收，使得整体来看在很大的波长范围内特别好地吸收。中间层150在实施形式中是半透明的，这尤其能够通过将金属颗粒112设置在中间层150中实现。中间层150将在光敏层堆叠120中被特别好地吸收的波长范围的辐射反射回光敏层堆叠120中。中间层150对在光敏层堆叠160中被特别好地吸收的波长范围的辐射而言是透明的。中间层150包括多个金属颗粒112。金属颗粒112在沿着表面121平面地伸展的区域中设置在两个光敏层堆叠120和160之间。金属颗粒112在形状和功能方面与图1至6的实施方案相符。在制造中，在沉积光敏层堆置120之后将子层151沉积到表面121上。因此，将金属氧化物层115沉积到子层151上并且借助于加热和冷却在低于500°C的温度下离解成金属颗粒112。因此，沉积第二子层152。然后，将第二光敏层堆叠160沉积到子层152上。金属颗粒112被子层151和152覆盖，使得所述金属颗粒没有与光敏层堆叠120和160直接地接触。因此，避免两个光敏层堆叠120和160通过金属颗粒112的不期望的电连接。此外，因此能够实现从中间层到光敏层堆叠120和160的良好的能量传递。尤其根据两个光敏层堆叠120和160的材料和吸收的波长范围，对中间层150中的金属颗粒112的材料和大小进行预设。图8示出根据其他实施形式的带有衬底101的光伏电池剖面图的示意图。后反射层130具有第一子层131，所述第一子层设置在光敏层堆叠120的表面121上并且与之邻接。后反射层130具有背离光敏层堆叠120的第二子层132。第一子层131和第二子层132包围多个金属颗粒112。设置有金属颗粒112的平面地伸展的区域基本上沿着表面121延伸。在表面121和金属颗粒112之间的子层131的厚度133小于或等于50nm。由于后反射层130中具有金属颗粒112，未被吸收的通过光敏层堆叠120到达后反射层130的辐射被朝着光敏层堆叠120的方向向回引导，从而能够吸收所述辐射。根据其他方面，不仅在前电极110中、而且在后反射器130中设置多个金属颗粒112。又根据其他实施形式，在例如在图7中示出的双结叠加式电池中，金属颗粒112不仅设置在中间层150中、而且设置在前电极110中。又根据其他实施形式，在双结叠加式电池中金属颗粒112也设置在前电极110和后电极130中。根据实施形式，在双结叠加式太阳能电池中，金属颗粒在没有中间层的情况下也设置在前电极中和/或在后电极中。根据实施形式，金属颗粒112在X方向上设置在离衬底101最近的光敏层堆叠120之前。替选地或附加地，将金属颗粒112根据实施形式分别设置在两个直接相邻的光敏层堆叠之间。替选地或附加地，将金属颗粒112根据实施形式设置在背离衬底101设置的光敏层堆叠之后。根据实施形式，金属颗粒112分别设置在光敏层堆叠中的每一个的之前和/或之后。尤其地，根据设有金属颗粒的层来预设金属颗粒112的平均大小和/或材料。例如，与用于后反射层130的金属颗粒112的平均大小和/或材料不同地对用于电极110的金属颗粒112的平均大小和/或材料进行预设。例如，与用于中间层150的金属颗粒112的平均大小和/或材料不同地对用于电极110的和/或用于后反射层130的金属颗粒112的平均大小和/或材料进行预设。在实施形式中，在双结叠加式电池中构成金属颗粒112，使得在光敏层堆叠120中被特别好地吸收的波长范围的辐射被反射回到光敏层堆叠120中，并且使得在光敏层堆叠160中被特别好地吸收的波长范围的辐射不被反射。对在光敏层堆叠120中被特别好地吸收的波长范围的辐射的吸收和紧接着将其非放射性地传回到光敏层堆叠120中是可能的。根据其他方面，在双结叠加式电池中构成金属颗粒112，使得在光敏层堆叠160中被特别好地吸收的波长范围的辐射在中间层150中激发等离子体振子，所述等离子体振子的能量传递到光敏层堆叠160中。通过将金属颗粒112设置在光伏电池110中来提高到达的辐射的吸收概率，进而提高太阳能电池的效率。因此，能够减少光敏层堆叠120的或光敏层堆叠160的厚度，尤其能够减少基本上本征的层的厚度，由此尤其降低了制造成本。通过借助于溅射沉积施加金属氧化物层115，即使在具有大于5m2、尤其大于5.7m2的尺寸的大面积的光伏模块中也能够使用金属颗粒，因为所述金属颗粒即使在该大面积的太阳能模块中在太阳能模块的或太阳能模块的电池的整个面积上也是均匀分布的。此外，溅射沉积工艺和随后的加热和冷却能够简单地结合在薄I吴太阳能电池中的现有制造工艺中。通过使用金属颗粒112，能够放弃将电极或中间层结构化，因为在不进行结构化的情况下也能够实现高的吸收概率。因此，能够增大太阳能电池的电压，因为在不进行表面结构化的情况下，在溅射的/刻蚀的氧化锌中出现较小的串联电阻。此外，根据实施形式，通过将金属颗粒112设置在后反射层130中能够弃用附加的后电极140。
权利要求
1.用于在衬底(101)上制造透明的电极(110)的方法，包括: -提供所述衬底(101)， -将第一透明的能导电的层(111)沉积到所述衬底(101)上， -将金属氧化物层(115)沉积到所述能导电的层(111)的背离所述衬底(101)的表面(114)上， -通过热分解将所述金属氧化物层(115)分裂成多个金属颗粒(112)， -将第二透明的能导电的层(113)沉积到所述金属颗粒(112)上。
2.用于制造光伏电池(100)的方法，包括: -提供衬底(101)， -将第一透明的能导电的层(111)沉积到所述衬底(101)上， -将金属氧化物层(115)沉积到所述能导电的层(111)的背离所述衬底(101)的表面(114)上， -通过热分解将所述金属氧化物层(115)分裂成多个金属颗粒(112)， -将第二透明的能导电的层(113)沉积到所述金属颗粒(112)上， -将层(120，130，140)施加到所述第二透明的能导电的层(113)上以用于完成所述光伏电池。
3.用于制造光伏电池 (100)的方法，包括: -提供衬底(101)， -将透明的能导电的电极(110)沉积到所述衬底(101)上， -将第一光敏层堆叠(120)施加到所述透明的能导电的电极(110)上， -将第一中间层(151)施加到所述第一光敏层堆叠(120)上， -将金属氧化物层(115)沉积到所述第一中间层(151)的背离所述衬底(101)的表面上， -通过热分解将所述金属氧化物层(115)分裂成多个金属颗粒(112)， -将第二中间层(152)施加到所述金属颗粒(112)上， -将第二光敏层堆叠(160)施加到所述第二中间层(152)上。
4.用于制造光伏电池(100)的方法，包括: -提供衬底(101)， -将透明的能导电的电极(110)沉积到所述衬底(101)上， -将光敏层堆叠(120)施加到所述透明的能导电的电极(110)上， -将第一后反射层(131)施加到所述光敏层堆叠(120)上， -将金属氧化物层(115)沉积到所述第一后反射层(131)的背离所述衬底(101)的表面上， -通过热分解将所述金属氧化物层(115)分裂成多个金属颗粒(112)， -将第二后反射层(132)施加到所述金属颗粒(112)上。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其中所述金属氧化物层(115)通过溅射来沉积。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其中所述金属氧化物层(115)包含银、金和/或钼。
7.根据权利要求1至4之一所述的方法，其中用于所述热分解的温度小于或等于500摄氏度。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其中所述金属氧化物层(115)离解成使得所述金属颗粒(122)具有小于或等于100纳米的平均直径。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其中在沉积所述金属氧化物层(115)期间输入气态的氧气。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第二透明的能导电的层(113)的厚度(117)小于或等于50纳米。
11.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一后反射层(131)的厚度(133)小于或等于50纳米。
12.用于光伏电池的装置， 包括: -衬底(101)， -在所述衬底(101)上的透明的能导电的电极(110)，所述透明的能导电的电极包括两个透明的能导电的子层(111，113)以及在两个所述子层(111，113)之间平面地伸展的区域，所述区域包括由金属氧化物构成的多个金属颗粒(112)。
13.装置，包括: -衬底(101)， -在所述衬底(101)上的透明的能导电的电极(110)，所述透明的能导电的电极包括两个透明的能导电的子层(111，113)以及在两个所述子层(111，113)之间平面地伸展的区域，所述区域包括由金属氧化物构成的多个金属颗粒(112)， -在所述能导电的电极(110 )上的光敏层堆叠(120 )。
14.装置,包括: -衬底(101)， -在所述衬底(101)上的透明的能导电的电极(110)， -在所述透明的能导电的电极(110)上的第一光敏层堆叠(120)， -在所述光敏层堆叠(120)上的中间层(150)，所述中间层包括两个子层(151，152)以及在所述两个子层(151，152)之间平面地伸展的区域，所述区域包括由金属氧化物构成的多个金属颗粒(112)， -在所述中间层(150)上的第二光敏层堆叠(160)。
15.装置,包括: -衬底(101)， -在所述衬底(101)上的透明的能导电的电极(110)， -在所述透明的能导电的电极(110)上的第一光敏层堆叠(120)， -在所述光敏层堆叠(120)上的后反射层(130)，所述后反射层包括两个子层(131，132)以及在所述两个子层(131，132)之间平面地伸展的区域，所述区域包括由金属氧化物构成的多个金属颗粒(112)。
16.根据权利要求12至15之一所述的装置，其中所述金属颗粒(112)分别包含银、金和/或钼。
17.根据权利要求13至16之一所述的装置，其中朝向所述光敏层堆叠(120，160)的子层(113，131)的厚度(117，133 )小于或等于50纳米。
全文摘要
一种用于在衬底(101)上制造透明的电极(110)的方法，包括提供衬底(101)，将第一透明的能导电的层(111)沉积到衬底(101)上，将金属氧化物层(115)沉积到能导电的层(111)的背离衬底(101)的表面(114)上，通过热分解将金属氧化物层(115)分裂成多个金属颗粒(112)，将第二透明的能导电的层(113)沉积到金属颗粒(112)上。为制造光伏电池将光敏层堆叠(120)沉积到第二透明的能导电的层(113)上。这样制造的光伏电池具有多个由金属氧化物构成的金属颗粒(112)。
文档编号H01L31/18GK103190001SQ201180037662
公开日2013年7月3日 申请日期2011年7月29日 优先权日2010年7月30日
发明者安坤浩 申请人:旭格门窗有限公司