具有抗反射涂层的光伏电池的制作方法
【专利说明】具有抗反射涂层的光伏电池
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年3月12日提交的美国临时申请No. 61/777,329的优先权，其 通过引用以其全文并入本文。 1.发明领域
[0003] 本发明涉及光伏电池，其包括具有其上具有抗反射涂层的第一表面、其上具有透 明导电氧化物涂层的第二表面的透明基板和透明导电氧化物涂层上方的光伏涂层。
[0004] 2?技术考虑
[0005] 光伏电池（例如太阳能电池）通常包括具有前表面（面向辐射源，例如太阳）和 后表面的透明基板。通常在透明基板的后表面上提供以下序列的层且远离该后表面延伸： 顶电极、窗口层、吸收层、背电极和背载体。除提供载体外，透明基板还保护堆栈在其后表面 上的各层免于可源自例如湿度和机械影响的损害。
[0006] 太阳能电池的电效率部分取决于实际上向下穿过透明基板后表面上各层的堆栈 的入射辐射量。通常，一些百分比的入射辐射自透明基板的前表面或在该表面处反射。当 入射辐射在前表面处反射时，可向下穿过层的后堆栈的辐射量减小，且太阳能电池的电效 率相应地降低。
[0007] 期望开发出使得与其透明基板相关的入射辐射的反射减少或最少的光伏电池。将 进一步期望这样新开发的光伏电池在操作条件（例如当暴露于天气和磨损时）下维持入射 光化辐射的这样的减少或最少的反射。
[0008] 概述
[0009] 根据本发明，提供了光伏电池，其包括：(a)透明基板，其包括第一表面和第二表 面，其中第一表面和第二表面彼此对置；(b)透明导电氧化物涂层，其存在于透明基板的第 二表面上方；（c)光伏涂层，其存在于透明导电氧化物涂层上方，其中透明导电氧化物涂层 插人透明基板的第二表面与光伏涂层之间；（d)抗反射涂层，其在透明基板的第一表面上 方。抗反射涂层包含：（i)第一层，其包含选自锌氧化物、锆氧化物、锡氧化物、其两者或更 多者的组合及其两者或更多者的金属合金氧化物的金属氧化物，其中第一层存在于透明基 板的第一主表面上方；（ii)第二层，其包含二氧化硅和任选的氧化铝，其中第二层存在于 第一层上方；（iii)第三层，其包含选自锌氧化物、锆氧化物、锡氧化物、其两者或更多者的 组合及其两者或更多者的金属合金氧化物的金属氧化物，其中第三层存在于第二层上方； (iv)第四层，其包含二氧化硅和任选的氧化铝，其中第四层存在于第三层上方。
[0010] 附图简述
[0011] 图1是根据本发明的光伏电池的代表性剖视图；
[0012] 图2是根据本发明的另一光伏电池的代表性剖视图；和
[0013] 图3是包括两个本发明光伏电池的光伏模块的代表性剖视示意性图。
[0014] 在未按比例的图1-3中，类似的参考符号表示相同的组件及结构特征。
[0015] 本发明的详细说明
[0016]如本文所使用的空间或方向术语（例如"左"、"右"、"内部"、"外部"、"上方"、"下 方"等）涉及如附图中所展示的本发明。然而，应理解，本发明可设想多种备选定向，且因此 这样的术语不应视为具有限制性。
[0017]除非在操作实施例（若存在）中或其中另有指示，否则本说明书及权利要求中所 使用的表示成份量、反应条件、处理参数、物理特征、尺寸等的所有数值均应理解为在所有 情况下经术语"约"修饰。因此，除非有相反的指示，否则下列说明书及权利要求中所阐释 的数值均可根据本发明寻求获得的期望特性而变化。
[0018]此外，最起码且并非企图将等同原则的应用限于权利要求的范围，每一数值应至 少根据所报告有效数字的数值且通过使用普通舍入技术来解释。此外，本文所公开的所有 范围均应理解为涵盖其中所包含的开始及结束范围值以及任何及所有子范围。例如，所述 范围"1至10"应视为包含介于（且包含）最小值1与最大值10之间的任何及所有子范围； 即，以最小值1或较大值开始且以最大值10或较小值结束的所有子范围，例如，1至3. 3、 4. 7 至 7. 5、5. 5 至 10 等。
[0019]如本文所使用的术语"在上方形成"、"在上方沉积"、"存在于上方"或"在上方提 供"意指于表面上形成、沉积或提供但未必与其直接（或邻接）接触。例如，在基板或基板 表面"上方形成"或"存在于其上方"的涂层并不排除存在位于所形成（或所鉴定）涂层与 基板间的一或多个相同或不同组成的其他涂层或膜。
[0020] 如本文所使用的术语"插人"及相关术语（例如"插入......之间"）意指存在或 定位于一或两个元件（例如层）之间，但未必与其直接接触（或邻接），所鉴定元件（例如 层）插入其间。
[0021] 如本文所使用的术语"可见光区"及相关术语（例如"可见光"）意指具有介于 380nm至780nm范围内的波长的电磁福射。
[0022] 如本文所使用的术语"光化辐射"意指能够在材料中产生响应（例如但不限于产 生光伏涂层）以产生电的电磁辐射。
[0023]如本文所使用的术语"红外光区"及相关术语（例如"红外辐射"）意指具有介于 大于780nm至100,OOOnm范围内的波长的电磁福射。
[0024]术语"紫外光区"及相关术语（例如"紫外辐射"）意指具有介于100nm至小于380nm范围内的波长的电磁能。
[0025]本文中所提及的所有文件（例如但不限于已颁布专利及专利申请）应视为其全文 均"通过引用并人本文中"。
[0026]除非清楚且明确地限于一个指示物，否则如本文所使用的冠词"一（a、an) "及"该" 包含多个指示物。
[0027]如本文所使用的术语"透明"意指具有在期望波长范围（例如可见光）内大于0%至100%的透射率。如本文所使用的术语"半透明"意指允许电磁辐射（例如可见光）透射 但使该电磁辐射扩散或散射。如本文所使用的术语"不透明"意指具有在期望波长范围（例 如可见光）内基本上为0% (例如0%)的透射率。
[0028] 根据一些实施方式且参考附图的图1，本发明的光伏电池1包括包含相对于彼此 对置的第一表面14与第二表面17的透明基板11。透明基板11的第一表面14可面向光化 辐射源47的对面或面向光化辐射源47。光化辐射源可选自当穿过本发明的光伏电池时产 生电的人工电磁福射源和/或天然电磁福射源。光化福射源可选自其的人工电磁福射源的 实例包括但不限于电灯（例如白炽灯、荧光灯、发光二极管）和稀有气体灯（例如氙气灯）。 天然电磁辐射源的实例包括但不限于直接太阳能辐射、反射太阳能辐射和/或放大太阳能 辐射。
[0029] 光伏电池1进一步包括存在（或定位）于透明基板11的第二表面17上方的透明 导电氧化物涂层20。透明导电氧化物涂层20可邻接透明基板11的第二表面17。
[0030] 光伏电池1进一步包括存在于透明导电氧化物涂层20上方的光伏涂层23,以使 得透明导电氧化物涂层20插人透明基板11的第二表面17与光伏涂层23之间。光伏涂层 23可邻接透明导电氧化物涂层20。
[0031] 本发明的光伏电池可进一步包括定位（或存在）于光伏涂层上方的背电极。非限 制性参考图1，光伏电池1包括定位于光伏涂层23上方的背电极26。背电极26与光伏涂 层23可彼此邻接。本发明光伏电池的背电极进一步详细阐述于下文中。
[0032] 本发明的光伏电池可另外包括定位（或存在）于背电极上方的背基板。非限制性 参考图1，光伏电池1进一步包括定位于背电极26上方的背基板29。背基板29与背电极 26可彼此邻接。本发明光伏电池的背基板进一步详细阐述于下文中。
[0033] 本发明的光伏电池包括存在于透明基板的第一表面上方的抗反射涂层。非限制性 参考图1，光伏电池1进一步包括定位于透明基板11的第一表面14上方的抗反射涂层32。 抗反射涂层32包含包括选自以下物质的金属氧化物的第一层35:锌氧化物、锆氧化物、锡 氧化物、其两者或更多者的组合及其两者或更多者的金属合金氧化物。第一层35存在于透 明基板11的第一表面14上方。第一层35与第一表面14可彼此邻接。
[0034] 进一步参考图1，抗反射涂层32包含包括二氧化硅和任选的氧化铝的第二层38。 第二层38存在于抗反射涂层32的第一层35上方。抗反射涂层32的第二层38与第一层 35可彼此邻接。
[0035] 进一步参考图1，抗反射涂层32包含包括