GaSe2 (CGS)、Cu(In，Ga)Se2 (CIGS)、Cu(In，Ga) (Se，S)2 (CIGSS)、 CdTe或非晶硅。其他实施例还包括其他吸收材料。在一些实施例中，吸收层107的厚度介 于约0. 3iim至约3iim之间。
[0042] 吸收层107包含直接位于背面接触层的顶面上的多个空隙106。如本发明使用的 术语"吸收层内的空隙"指的是吸收层107内部的体积106,在该体积内不存在吸收层材料。 在一些实施例中，空隙106包含真空。在一些实施例中，空隙106包含下文所述的间隔件材 料。在一些实施例中，空隙106包含用于形成间隔件材料的一种或多种前体。在一些实施 例中，空隙106包含间隔件材料分解后的一种或多种残留物。在一些实施例中，空隙包括真 空、间隔件材料、间隔件材料前体和/或间隔件材料分解后的残留物中的一种或多种的组 合。因此，术语"吸收层内的空隙"包括其中具有或没有材料的吸收层107内的空隙106。 空隙106提供吸收层107的各部分和下面的背面接触层104的各部分之间的绝缘空间或绝 缘材料。空隙106使得吸收层107和背面接触层104之间形成不连续的导电界面。
[0043] 在一些实施例中，空隙106包括由诸如氧化物的绝缘间隔件材料所形成的间隔 件。在一些实施例中，间隔件材料包括二氧化硅。在一些实施例中，间隔件材料包括金属氧 化物，诸如，110、1 &041203、21〇21〇02、或8 &1103。在一些实施例中，间隔件材料包括高电阻 化合物半导体，诸如，Hf02。在一些实施例中，间隔件材料包括尺寸介于约50nm至约lOOOnm 之间的粒子。在一些实施例中，间隔件材料包括尺寸介于约lOOnm至约500nm之间的粒子。 在其他实施例中，间隔件材料包括尺寸介于约lnm至约lOOnm之间的纳米粒子。
[0044] 在一些实施例中，吸收层107中10%至80%的底面与空隙106或空隙内的间隔件 相接触。在一些实施例中，吸收层107中约90%至约20%的底面与背面接触层104直接接 触，并且吸收层107的剩余部分面对空隙106或空隙内的绝缘间隔件。
[0045] 在一些实施例中，间隔件用间隔件材料覆盖背面接触层104的约70%至约80%。约 30%至约20%的吸收层107与下面的背面接触层104直接接触。发明人已经确定其中约80% 的吸收层107与空隙106邻接以及约20%的吸收层与背面接触层直接接触的阳能电池100 具有的太阳能模块效率为吸收层107内没有空隙106的其他相似太阳能电池的太阳能模块 效率的约105%至106%。其中约80%的吸收层107与空隙106邻接以及约20%的吸收层与 背面接触层104直接接触的太阳能电池100不会增加吸收层分层的风险。
[0046] 缓冲层108包括任何合适的缓冲材料，诸如，n型半导体。在一些实施例中，缓冲 层108可以包括硫化镉（CdS)、硫化锌（ZnS)、硒化锌（ZnSe)、硫化铟（III) (In2S3)、硒化铟 (In2Se3)或Zni_xMgx0 (例如，ZnO)。其他实施例还包括其他缓冲材料。在一些实施例中，缓 冲层108的厚度介于约lnm至约500nm之间。
[0047] 在一些实施例中，正面接触层110包括经过退火的透明导电氧化物（TC0)层。在一 些实施例中，TC0层110是高度掺杂。例如，TC0层110的载流子密度能够介于约1X1017cm_3 至约lX1018cnT3之间。退火后的TC0层的TC0材料可以包括任何合适的正面接触材料， 诸如，金属氧化物和金属氧化物前体。在一些实施例中，TC0材料可以包括氧化锌（ZnO)、 氧化镉（CdO)、氧化铟（ln203)、二氧化锡（Sn02)、五氧化二钽（Ta205)、氧化铟镓（Galn03)、 (CdSb203)或氧化铟（IT0)。TC0材料也可以掺杂有合适的掺杂物。在一些实施例中，ZnO可 以掺杂有铝（A1)、镓（Ga)、硼（B)、铟（In)、钇（Y)、钪（Sc)、氟（F)、钒（V)、硅（Si)、锗（Ge)、 钛（Ti)、锆（Zr)、铪（Hf)、镁（Mg)、砷（As)或氢（H冲的任何一种。在其他实施例中，511〇2可 以掺杂有锑（Sb)、F、As、铌（Nb)或钽（Ta)。在其他实施例中，ln203可以掺杂有锡（Sn)、Mo、 丁&、钨（1)、21'冲、66、吣、1^或1%。在其他实施例中，0(10可以掺杂有111或511。在其他实 施例中，Galn03可以掺杂有Sn或Ge。在其他实施例中，CdSb203可以掺杂有Y。在其他实施 例中，IT0可以掺杂有Sn。其他实施例还包括其他TC0材料和相应的掺杂物。在一些实施 例中，正面接触层110位于划线P2之外、位于划线P2的侧壁上以及位于划线P2的底部上 (直接位于背面接触层104上）的厚度分别介于约5nm至约3ym之间、约0? 5nm至约3ym 之间以及约5nm至约3iim之间。
[0048] 太阳能电池100也包括互连结构，而互连结构包括被称为PI、P2和P3的三条划 线。划线P1延伸穿过背面接触层104并且填充有吸收层材料。划线P2延伸穿过缓冲层 108和吸收层107并且填充有正面接触层材料。划线P3延伸穿过正面接触层110、缓冲层 108和吸收层107。
[0049] 图2是在向下观看背面接触层104和空隙106时，沿着图1的剖面线2-2截取得到 的太阳能电池100的截面图。吸收层107包括位于背面接触层104上方的吸收层材料，其 中，吸收层材料与背面接触层104部分直接接触，并且在吸收层材料内具有多个空隙106。 空隙106直接位于背面接触层104上。
[0050] 在图2的实施例中，空隙106均匀地或基本均匀地分布在背面接触层104的顶面 (除了划线区PI、P2和P3之外）上方。如以下在图6B的描述中所论述的，通过沉积均匀的 间隔件材料膜和实施光刻步骤可以形成图2所示的均匀分布的空隙106。空隙106的均匀 分布提供了良好的工艺控制。在一些实施例中，间隔件密度介于约1X108个间隔件/cm2至 4X101(I个间隔件/cm2之间。
[0051] 图3示出了太阳能电池200的另一个实施例，其中，空隙随意地分布在背面接触层 104的顶面（除了划线区PI、P2和P3)的上方。如以下图6A的描述所示，通过将间隔件材 料直接喷射在背面接触层104上来形成如图3所示的随意分布的空隙106。喷射的间隔件 材料的间隔件密度可与图案化的间隔件材料的间隔件密度相同，例如，介于约IX108个间 隔件/cm2至4X101(|个间隔件/cm2之间。通过喷射工艺可以低成本地沉积随意分布的间隔 件材料。
[0052] 图4是示出图1的太阳能电池100的截面的具体细节的扫描电子显微镜（SEM)图 像。示出了背面接触层104、空隙106、吸收层107、缓冲层108和正面接触层110。在图4 中，空隙106几乎不含有固体材料。在一些实施例中，沉积在背面接触层104上的间隔件材 料是绝缘材料，该绝缘材料的蒸发温度小于在对其余各层（吸收层107、缓冲层108和正面 接触层110)中的一层或多层进行沉积和/或退火时所使用的处理温度。如图4所示，例 如，如果间隔件材料的蒸发温度为400°C或低于400°C(或者为600°C或低于600°C)，则基 本上可将间隔件材料从吸收层107和背面接触层104之间的界面上去除，从而剩下空的空 隙106。其余的吸收层107和背面接触层104之间直接接触的面积占背面接触层104的总 表面积的5%以上。在一些实施例中，其余的吸收层107和背面接触层104之间直接接触的 面积占背面接触层104的总表面积的10%以上。在一些实施例中，其余的吸收层107和背 面接触层104之间直接接触的面积占背面接触层104的总表面积的约20%。
[0053] 图5是制造图1的太阳能电池100的方法的流程图。
[0054] 在步骤502中，在太阳能电池衬底的上方形成背面接触层104。在一些实施例中， 可