的料流角度α的可选的装置及方法。装置包括腔室700，该腔室700中包含有位于衬底支持件706上的太阳能电池板衬底400。溅射靶704以相对于衬底的倾斜的角度放置。溅射靶704的旋转角度是可调整的。可再定位的沉积离子束源702位于腔室中。通过改变离子束源702的位置，可以改变离子和靶之间的入射角度，从而使得离开靶的离子以角度α (与衬底400不垂直)射出。
[0076]图8示出了用于改变正面接触层450厚度的装置的另一个实施例。该装置包括腔室800，该腔室800具有溅射靶以及位于衬底110和靶802之间的一个或多个可调节的缝隙板(aperture plate)804。在这个装置800中，材料料流垂直于衬底,并且通过开启或关闭溅射工具的缝隙来改变厚度。缝隙板804具有用于限定缝隙808的可移动的边806。板(或多个板)804可以从缩回的位置移动，在缩回的位置处缝隙808较大，而在延伸的位置(虚线所示)处缝隙808较小。在一些实施例中，可以通过受控制器812控制的驱动器810连续地移动板(或多个板)804，控制器812可以是可程序化的逻辑控制器、微电脑、嵌入式微处理器、微控制器或其他处理器件。通过控制板(或多个板)804的位置，可以实现连续的厚度分布。使用图8的装置，选择性沉积包括:在沉积正面接触层材料的同时，改变透明导电氧化物材料源的缝隙尺寸808。
[0077]尽管图8示出了单个缝隙板804，但是装置可以包括平行地开启或关闭的多个缝隙板(每个太阳能电池具有一个板)，从而在相同的衬底110上的多个太阳能电池400上沉积厚度变化的TCO层450。为了清楚的目的，从图8省略了溅射装置的其他元件，包括离子束源和惰性气体供应器。
[0078]本文描述的方法可以应用于各种类型的薄膜太阳能电池，包括但不限于:非晶硅薄膜、CIGS和CdTe型、具有p-n结、p_i_n结构、金属-绝缘体-半导体(MIS)结构、多结结构等的薄膜太阳能电池。
[0079]本发明提供了一种用于改进串联电阻的节约成本、高产率的制造工艺以用于更高效率的薄膜太阳能电池。可以通过本发明的方法获得较高的产量。可以将本工艺整合到现有的太阳能电池的生产线中。产生的具有TCO厚度梯度的太阳能电池具有更均匀的电流密度，因此降低了热点的风险。
[0080]在一些实施例中，太阳能电池包括位于衬底上方的背面接触层。背面接触层具有在其中延伸的划线。吸收层位于背面接触层上方。正面接触层位于吸收层上方。正面接触层具有第一端和与该第一端相对的第二端。与第一端相比，第二端更接近划线。正面接触层在第一端之上的厚度大于正面接触层在划线处的厚度。
[0081]在一些实施例中，太阳能电池包括位于衬底上方的背面接触层。背面接触层具有在其中延伸的Pl划线。在背面接触层上方提供吸收层。在吸收层上方提供正面接触层。太阳能电池与太阳能电池的第一端处的第一 P3划线相邻。太阳能电池在与第一端相对的第二端处具有第二 P3划线。每个P3划线均延伸穿过正面接触层和吸收层。与第一端相比，第二端更接近Pl划线。正面接触层在第一端之上的厚度大于正面接触层在Pl划线处的厚度。
[0082]在一些实施例中，一种方法包括:在太阳能电池衬底上方形成背面接触层；形成穿过背面接触层的划线；在背面接触层上方形成吸收层；以及在吸收层上方形成正面接触层。正面接触层具有第一端和第二端。与第一端相比，第二端更接近划线。正面接触层在第一端处的厚度大于正面接触层在划线之上的厚度。
[0083]上面论述了多个实施例的特征，从而使得本领域普通技术人员可以更好地理解本发明的各个方面。本领域普通技术人员应该理解，他们可以很容易地使用本发明作为基础来设计或修改其他用于与本文所介绍的实施例执行相同的目的和/或实现相同优点的工艺和结构。本领域普通技术人员还应该意识到，这种等效构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，他们可以对本发明作出进行多种变化、替换和改变。
【主权项】
1.一种太阳能电池，包括: 背面接触层，位于衬底上方，所述背面接触层具有延伸穿过所述背面接触层的划线； 吸收层，位于所述背面接触层上方；以及 正面接触层，位于所述吸收层上方，所述正面接触层具有第一端和与所述第一端相对的第二端，其中，与所述第一端相比，所述第二端更接近所述划线，并且，所述正面接触层在所述第一端之上的厚度大于所述正面接触层在所述划线处的厚度。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述正面接触层的厚度从接近所述第一端至所述划线连续地减小。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述正面接触层的厚度从接近所述第一端至所述第二端连续地减小。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述正面接触层的厚度在所述第一端和所述第二端之间线性地减小。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述正面接触层的顶面在所述第一端和所述第二端之间具有弯曲度。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述正面接触层在所述第一端处的厚度为所述正面接触层在所述第二端处的厚度的约两倍。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述正面接触层在所述第一端处的厚度为约200nm或以上，并且所述正面接触层在所述第二端处的厚度为约10nm或以上。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述划线为Pl划线，并且所述太阳能电池与所述太阳能电池的第一端处的第一 P3划线相邻，所述第一 P3划线延伸穿过所述正面接触层和所述吸收层，并且，所述正面接触层的厚度从所述第一 P3划线至所述Pl划线线性地减小。
9.一种太阳能电池，包括: 背面接触层，位于衬底上方，所述背面接触层具有延伸穿过所述背面接触层的Pl划线.吸收层，位于所述背面接触层上方；以及 正面接触层，位于所述吸收层上方，所述太阳能电池与所述太阳能电池的第一端处的第一 P3划线相邻，所述太阳能电池具有位于与所述第一端相对的第二端处的第二 P3划线，每个P3划线均延伸穿过所述正面接触层和所述吸收层，其中，与所述第一端相比，所述第二端更接近所述Pl划线，并且所述正面接触层在所述第一端之上的厚度大于所述正面接触层在所述Pl划线处的厚度。
10.一种方法，包括: 在太阳能电池衬底上方形成背面接触层； 形成穿过所述背面接触层的划线； 在所述背面接触层上方形成吸收层； 在所述吸收层上方形成正面接触层，所述正面接触层具有第一端和第二端，其中，与所述第一端相比，所述第二端更接近所述划线，并且所述正面接触层在所述第一端处的厚度大于所述正面接触层在所述划线之上的厚度。
【专利摘要】太阳能电池具有位于衬底上方的背面接触层。衬底具有延伸穿过其自身的划线。吸收层位于背面接触层上方。正面接触层位于吸收层上方。正面接触层具有第一端和与第一端相对的第二端。与第一端相比，第二端更接近划线。正面接触层在第一端之上的厚度大于正面接触层在划线处的厚度。本发明还涉及具有厚度梯度的太阳能电池正面接触层。
【IPC分类】H01L31-18, H01L31-0224
【公开号】CN104810413
【申请号】CN201410153809
【发明人】蔡家弘
【申请人】台积太阳能股份有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年4月16日
【公告号】US20150206994