通过溶液工艺修复吸收件表面的方法

通过溶液工艺修复吸收件表面的方法
【专利摘要】本发明总体上公开了在制造CIGS太阳能电池期间修复CIGS表面的氧化的方法和系统。吸收件的氧化降低CIGS表面的光致发光强度。将吸收件浸没在其中具有还原剂的还原槽中。还原剂逆转CIGS吸收件的氧化，从而增强界面质量和相应的光致发光强度。在逆转氧化之后，在CIGS吸收件上沉积缓冲层来防止进一步的表面氧化。本发明涉及通过溶液工艺修复吸收件表面的方法。
【专利说明】
通过溶液工艺修复吸收件表面的方法
技术领域
[0001] 本发明设及薄膜光伏太阳能电池。
【背景技术】
[0002] 在铜/铜/嫁/砸（"CIGS")薄膜太阳能电池中，薄膜堆叠件通常包括衬底、作为 背面接触层（又称，背电极）的钢（"Mo")薄膜层和作为吸收层的CIGS薄膜层。例如，该 结构可W进一步包括CdS缓冲层。在缓冲层上方为正面接触件（又称，前电极层或透明导 电氧化物，TC0,层）。通过首先在衬底上方沉积钢薄膜层来形成运种常规结构。CIGS薄膜 吸收层形成步骤如下：在Mo薄膜层上沉积化/In/Ga(CIG)金属间前体层，和然后在烙炉中 通过砸化和可选择的硫化CIG前体，从而将CIG前体层转变为最终的CIGS层。

【发明内容】

[0003] 为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种制造光伏 器件的方法，包括W下步骤：在衬底之上形成吸收层；将所述吸收层浸没在还原剂中；W及 在所述吸收层上形成缓冲层。
[0004] 在上述方法中，所述还原剂配置为与所述吸收层的表面结构反应W从所述吸收层 的表面结构解吸氧。 阳0化]在上述方法中，所述吸收层包含铜/铜/嫁/砸（CIG巧吸收层。
[0006] 在上述方法中，所述还原剂选自由亚硫酸钢、连二亚硫酸钢、焦亚硫酸钢、次憐酸 钢和硫脈组成的组。
[0007] 在上述方法中，还包括W下步骤：
[0008] 调节所述还原剂的一个或多个参数，其中，在将所述吸收层浸没在所述还原剂中 之前调节所述还原剂的一个或多个参数，并且其中，所述一个或多个参数被调节为用于预 定的浸没周期。
[0009] 在上述方法中，所述一个或多个参数包括溫度、浓度、浸没时间、抑值、或它们的任 意组合中的至少一个。
[0010] 在上述方法中，在真空中形成所述吸收层。 W11] 根据本发明的另一方面，还提供了一种处理吸收件的方法，包括W下步骤：提供包 括还原剂的还原槽；W及将具有先前被氧化的吸收件的衬底浸没在所述还原剂中并持续预 定的时间周期。
[0012] 在上述方法中，还包括基于所述还原剂的一个或多个参数选择所述预定的时间周 期。
[0013] 在上述方法中，所述还原剂的一个或多个参数包括预定的溫度。
[0014] 在上述方法中，所述还原剂的一个或多个参数包括预定的抑值。
[0015] 在上述方法中，所述还原剂包括小于或等于3的抑值。
[0016] 在上述方法中，所述还原剂选自基本上由亚硫酸钢、连二亚硫酸钢、焦亚硫酸钢、 次憐酸钢和硫脈组成的组。
[0017] 在上述方法中，选择所述预定的时间周期，从而将所述氧化的吸收件修复至具有 基本上等于未被氧化的吸收件的光致发光的光致发光。
[0018] 在上述方法中，还包括W下步骤：从所述还原槽中移出所述吸收件；W及在加热 器中干燥所述吸收件。
[0019] 在上述方法中，还包括在所述吸收件上施加缓冲层的步骤。
[0020] 根据本发明的又一方面，还提供了一种系统，包括：还原槽，所述还原槽中具有还 原剂，所述还原槽配置为容纳衬底，在所述衬底上具有氧化的吸收件；控制器，基于由还原 剂的溫度、浓度、抑值或它们的任意组合组成组中的一个或多个参数来控制在所述还原槽 中浸没所述衬底的时间量；W及配置为在CIGS吸收件上沉积缓冲层的工具。
[0021] 在上述系统中，所述还原剂选自基本上由亚硫酸钢、连二亚硫酸钢、焦亚硫酸钢、 次憐酸钢和硫脈组成的组。
[0022] 在上述系统中，配置缓冲层沉积器W用于真空沉积工艺。
[0023] 在上述系统中，配置缓冲层沉积器W用于化学浴沉积工艺。
【附图说明】
[0024] 当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可W更好地理解本发明。应该强调 的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种 部件的尺寸可W被任意增加或减少。
[00巧]图1A示出了根据一些实施例在终止于阳离子的系统中的CIGS层的表面氧化行 为。 阳0%] 图1B示出了处于氧化状态的图1A的CIGS层。
[0027] 图1C示出了根据一些实施例在终止于阴离子的系统中的CIGS层的表面氧化行 为。
[0028] 图1D示出处于氧化状态的图1C的CIGS层。
[0029] 图2是根据一些实施例示出了由于表面氧化导致的CIGS表面的光致发光（PL)降 低的图表。
[0030] 图3示出了根据本发明的一些实施例的部分太阳能电池形成工艺。
[0031] 图4是示出根据本发明的一些实施例的化强度在时间期间内的变化的图表。 阳03引图5是示出根据本发明的一些实施例的对应于多个抑值的化强度变化的图表。
[0033] 图6示出了根据本发明的一些实施例的具有修复的第一侧的氧化的吸收件的一 个实施例。
[0034] 图7示出了根据一些实施例的图6的吸收件的光伏响应的一个实施例。
[0035] 图8示出了根据一些实施例的用于修复氧化的CIGS吸收件的方法的一个实施例。
[0036] 图9是根据一些实施例的太阳能电池的截面图。
【具体实施方式】
[0037] W下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。 下面描述了组件和布置的具体实例W简化本发明。当然，运些仅仅是实例，而不旨在限制本 发明。例如，在w下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可w包括第一部件和第二 部件W直接接触的方式形成的实施例，并且也可W包括在第一部件和第二部件之间可W形 成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可W不直接接触的实施例。此外，本发明可在 各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指 示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
[003引在制作太阳能电池时，CIGS吸收件表面会例如通过形成Se-0化学键而渐渐地捕 获氧，从而导致当吸收件离开真空室时CIGS层氧化。运种表面氧化行为会损害CIGS吸收 件的界面质量。
[0039] 本公开总体上提供了用来在制造 CIGS太阳能电池期间修复CIGS表面的氧化的方 法和系统。通常，当CIGS吸收件暴露在空气中时，发生CIGS表面的氧化并且降低吸收件的 表面质量。降低的表面质量可W通过降低的光致发光（PL)强度来测量。根据本文公开的 一些实施例，吸收件被浸没在还原剂中W修复吸收件的化强度。还原剂逆转CIGS表面的 氧化并且增强吸收件的化强度。在修复CIGS表面后，可在吸收件上沉积缓冲层W防止进 一步的表面氧化。 W40] 图9是根据一些实施例的太阳能电池的截面图。图9所示的太阳能电池板100的 部分包括互连结构172,它提供面板100的两个邻近的太阳能电池之间的串联连接。在图9 中，为了清楚，互连结构172的宽度相对于收集区170的宽度被放大，但是收集区170实际 上远宽于互连结构172。
[0041] 太阳能电池100包括太阳能电池衬底110、背面接触层120、吸收层130、缓冲层 140和正面接触层150。 阳0创衬底110可W包括任何合适的衬底材料，诸如玻璃。在一些实施例中，衬底110包 括玻璃衬底，诸如钢巧玻璃，或柔性金属锥，或聚合物（例如，聚酷亚胺、聚对苯二甲酸乙二 醇醋（PET)、聚糞二甲酸乙二醇醋（PEN))。其他实施例包括另外的其他衬底材料。
[0043] 背面接触层120包括任何合适的背面接触材料，诸如金属。在一些实施例中，背面 接触层120可W包括钢（Mo)、销（Pt)、金（Au)、银（Ag)、儀（Ni)、或铜（化）。其他实施例包 括另外的其他背面接触材料。在一些实施例中，背面接触层120的厚度为从约50nm至约 2 μ m〇
[0044] 在一些实施例中，吸收层130包括任何合适的吸收材料，诸如p型半导体。在一 些实施例中，该吸收层130可W包括黄铜矿基材料，例如，包括化(In, Ga) Se2 (CIG巧、蹄化 儒（CdTe)、CulnSez (CI巧、CuGaSez (CG巧、Cu (In, Ga) Se2 (CIG巧、Cu (In, Ga) (Se, S) 2 (CIGSS)、 CdTe或非晶娃。其他实施例包括另外的其他吸收材料。在一些实施例中，吸收层130的厚 度为从约0. 3 μ m至约8 μ m。
[0045] 在吸收层130上沉积缓冲层140 W形成p/n结。缓冲层140可W包括任何合适 的缓冲材料，诸如η型半导体。在一些实施例中，缓冲层140可W包括硫化儒（CdS)、硫化 锋狂nS)、砸化锋（ZnSe)、硫化铜（InzSs)、砸化铜（InzSes)、或ZnixMgxO(例如，化0)。其他 实施例包括另外的其他缓冲材料。在一些实施例中，该缓冲层140的厚度在从约Inm至约 500nm〇
[0046] 在一些实施例中，正面接触层150包括退火的透明导电氧化物（TC0)层，该透明导 电氧化物（TC0)层具有约lOOnm W上的恒定的厚度。在本文中可交换地使用术语"正面接 触"和"TCO层";前一个术语指的是层150的功能，后一个术语指的是它的组成。在一些实 施例中，TC0层150的电荷载流子密度可W为从约lX10"cm3至约IXlQiScm3。用于退火 的TC0层的TC0材料可W包括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W包括AZ0、GZ0、AGZ0、BZ0等；AZ0 :氧化侣渗杂的化0 ;GZ0 : 嫁渗杂的化0 ;AGZ0 :氧化侣和嫁共渗杂的化0 ;BZ0 :棚渗杂的化0。在其他实施例中，TC0 材料可W是氧化儒（CdO)、氧化铜（In2〇3)、二氧化锡（Sn〇2)、五氧化二粗灯曰2〇5)、氧化嫁铜 (GaIn〇3)、（CdSb2〇3)或氧化铜们0)。TC0材料也可W渗杂有合适的渗杂剂。
[0047] 在一些实施例中，在渗杂的TC0层150中，如化可W渗杂錬（Sb)、氣（F)、神（As)、 妮（佩）或粗（Ta)。在一些实施例中，ZnO可W渗杂任意的侣（A1)、嫁（Ga)、棚做、铜（In)、 锭灯)、筑（Sc)、氣（F)、饥（V)、娃（Si)、错（Ge)、铁们）、错紅）、给（邮、儀（Mg)、神（As)、 或氨（Η)。在其他实施例中，Sn〇2可W渗杂錬（Sb)、F、As、妮（Nb)、或粗灯a)。在其他实施 例中，1112〇3可^渗杂锡611)、1〇、了曰、鹤卿)、2'^、66、佩、册或1旨。在其他实施例中，〔(10 可W渗杂In或Sn。在其他实施例中，GaIn〇3可W渗杂Sn或Ge。在其他实施例中，CdSb2〇3 可W渗杂Y。在其他实施例中，IT0可W渗杂Sn。其他实施例包括另外的其他TCO材料和 相应的渗杂剂。
[0048] 在一些实施例中，多个太阳能电池100彼此邻近布置，其中，每个太阳能电池的正 面接触件150将电流传导至下一个邻近的太阳能电池。每个太阳能电池100包括用于将电 荷载流子从太阳能电池的正面接触件150传送至位于同一面板上的下一个邻近的太阳能 电池的背面接触件120的互连结构172。在收集区170中提供层120、130、140和150。互 连结构172还包括Ξ条线，被称为P1、P2、和P3。P1划线延伸穿过背面接触层120并且填 充有吸收层材料。P2划线延伸穿过缓冲层140和吸收层130,并且与下一个邻近的太阳能 电池的背面接触件120接触，从而串联连接邻近的太阳能电池。P3线延伸穿过正面接触层 150、缓冲层140和吸收层130。邻近的太阳能电池的P3线直接位于太阳能电池100的收集 区170的左侧。 W例 P3线将邻近的太阳能电池的正面接触件150、缓冲层140和吸收层130分隔开，所 W每个正面接触件可W通过P2划线将电流传输至下一个邻近的太阳能电池的背面接触件 而不会造成邻近的正面接触件之间的短路。
[0050] 图1A示出了在沉积缓冲层140之前的终止于大量阳离子104(包括铜离子、铜离 子和嫁离子）的CIGS吸收件102a。当CIGS吸收件102a暴露于空气时，氧与CIGS吸收 件102a表面的铜阳离子、铜阳离子和嫁阳离子104键合。CIGS吸收件102a发生表面氧化 106。产生的氧化表面在图1B中作为氧化的CIGS吸收件10化示出。键合的氧降低了吸收 件10化的界面质量。
[0051] 图1C示出了终止于大量砸阴离子154的CIGS表面152曰。当CIGS表面152a暴露 致使表面氧化时，氧与CIGS吸收件的砸键合。产生的氧化吸收件在图1D中示出。氧化的 砸降低了吸收件15化的界面质量。
[0052] 在图1B和1D中示出的吸收件中，吸收件表面10化、152b的降低的界面质量导致 降低的光致发光（PL)强度。降低的光致发光指示降低的太阳能电池效率。发射是由带间 跃迁引起的，并标示着少数载流子扩散长度。较长的少数载流子扩散长度引起更亮的冷光 和更高的光子转换效率。
[0053] 图2是示出了由于表面氧化导致的CIGS吸收件的化强度162的变化的图表160。 在示出的实施例中，化强度被标准化，使得初始吸收件的化强度为100%化强度，而氧化 后的吸收件的化强度显示为初始吸收件化强度的百分数。当吸收层102a暴露于空气时， 发生表面氧化，并且氧化量随着暴露时间迅速增加。吸收件表面质量可W通过化系统检 巧。。例如，在一个实施例中，对吸收件表面应用激光照明。激光照明激发吸收件表面的电子 空穴/电子对。当空穴和/或电子重新结合时，释放光子。越强的化强度对应于更好的表 面质量并与更好的电池效率相关。如图2所示，CIGS表面的化强度162在暴露的最初几 个小时内迅速降低。随着暴露时间的增加，化强度162持续降低。化强度162的降低是 CIGS吸收件的表面氧化的结果。
[0054] 图3是示出了修复氧化的吸收件表面的工艺的示意图。在一个实施例中，形成 CIGS吸收件204。吸收件204可W由任意合适的工艺形成，诸如，例如真空工艺、共蒸工艺、 两步工艺、溶液工艺、和/或任意其他合适的吸收件形成工艺。形成之后，吸收件204可能 会暴露于大气（或空气），例如，通过将吸收件204从用于形成吸收件的真空移出的而暴露 于大气。吸收件204暴露于空气导致吸收件204的表面氧化，运降低了吸收件204的界面 质量和相应的化强度。为了修复吸收件204的界面质量，在本文中，将吸收件204浸没在 其中具有还原剂的还原槽206中。控制器210配置为控制吸收件204浸没在还原槽206中 的时间量。例如，在多个实施例中，控制器210可配置为基于还原槽206的一个或多个参数 (诸如，还原槽206中的还原剂、还原剂的溫度、还原剂的抑、还原剂的浓度、和/或一个或 多个额外的参数）控制浸没吸收层204的时间量。 阳化5] 选择还原剂组分W逆转吸收件204的表面氧化。换句话说，还原剂对吸收件204脱 氧。例如，在一些实施例中，还原剂包括配置为通过氧化还原工艺、从吸收件204表面剥离 氧来吸收一个或多个电子的材料。例如，还原剂可包括基于憐（巧或硫（S)的试剂。示例 性还原剂包括但不限于，亚硫酸钢（NazSOs)、连二亚硫酸钢（Na2S2〇4)、焦亚硫酸钢（NazSzOe)、 次憐酸钢（NaHzPOz)和硫脈（H2NCSNH2)，运仅为几个举例。本领域技术人员会认识到其他没 有被列出的且包括于本发明的范围内的合适的还原剂。
[0056] 当将吸收件204浸没在还原剂中时，CIGS吸收件204的氧化被逆转。表面氧化的 逆转产生了吸收件204的化强度的相应增加。图4是示出了浸没在基于硫脈（TU)的试剂 溶液中的吸收件的化强度302的变化的图表300。如图4所示，吸收件204的浸没增大了 吸收件204的化强度302。在时间0处开始，吸收件204具有基本上等于零的化强度，也 就是说，吸收件204几乎完全被氧化。吸收件204的浸没增加了化强度302,越长的浸没时 间产生越大的化强度302增加。例如，在示出的实施例中，在约25分钟后，吸收件的化强 度302基本上等于初始吸收件的化强度，大约为3 X 105。
[0057] 在一些实施例中，可W调节还原剂的一种或多种参数W影响化强度变化的速率。 例如，在多个实施例中，还原剂的溫度、抑值、浓度、浸没时间和/或其他参数可能影响化强 度变化的速率。图5是示出基于TU的试剂溶液的不同抑值的直方图400。对每个抑值， 溶液均为处于25°C、具有1M浓度的基于TU的溶液。示出了当氧化的吸收件浸没到每一种 溶液中一分钟后化强度的变化。第一组化强度值402a-402e对应于处理前的氧化的吸收 件的化强度。氧化的吸收件暴露于基于TU的试剂溶液中，并且示出了浸没一分钟后所得 到的化强度404a-404e。如图5所示，通常酸性的或较低的抑值比较高的抑值产生更好 的修复结果。对于基于τυ的试剂溶液，为约2的抑值产生大体上等于初始吸收件的化强 度404b。尽管使用基于TU的试剂溶液，将会认识到，对于额外的和/或可选的试剂，可调节 一种或多种性能（诸如溫度、抑值、浓度、浸没时间和/或额外的性能）W优化化强度响 应。
[0058] 在一个实例中，还原槽具有溫度从25°C到90°C的还原剂，还原剂的浓度在从 0. 05M到5M的范围内，溶剂是由去离子水、乙醇或异丙醇所组成的组中的一种，浸没时间在 从1分钟至30分钟的范围内，化及还原剂的抑在1至7的范围内。在一些实施例中，还原 剂的抑在1至5的范围内。在一些实施例中，还原剂的PH在2至3的范围内。
[0059] 图6示出了根据本发明的多个实施例的具有修复的第一侧502a的氧化的吸收件 500的实施例。第一侧502a W还原剂处理而第二侧50化则保持未被处理。在测试期间，相 比于未处理的第二侧50化，第一侧502a显示出明显增强的化强度。表1显示了在进行本 文所公开的吸收件还原处理之后的面板因数的变化。如在表1中可看出的，在吸收件还原 浸没处理后，在所有的测试类别中性能均增强。在表1中，Jsc为短路电流，Voc为开路电 压，FF为填充因数，Rs为串联电阻，Rsh为并联电阻。
[0060] 表 1
[0061]
W62] 图7示出了图6的吸收件500的化成像600。化成像600示出了吸收件500的 处理侧502a和未处理侧502b的光子响应。如在图7中所示，未处理侧502b更暗，表明较 低的化强度和较大的氧化。处理侧502a更亮并示出了增强的化强度。
[0063] 图8示出了根据本发明的一些实施例形成CIGS太阳能电池的方法700的一个实 施例。在步骤701中，清洗衬底。在一些实施例中，衬底110用清洁剂或者化学试剂W洗刷 工具或者超声波工具清洗。
[0064] 然后，在步骤702中，通过瓣射、原子层沉积（ALD)、化学汽相沉积（CVD)、或其他合 适的技术在衬底110上形成背电极层120。 W65] 随后，在步骤704中，在底电极层120上形成图案化的P1划线W暴露如图所示的 衬底110的顶面。可W使用任意合适的划切方法，诸如但不限于，划针的机械划切或者激光 划切。
[0066] 然后，在步骤706中，在底电极层120的顶部上形成P型渗杂的CIGS半导体光吸 收层130。吸收层130材料进一步填充PI划线并且接触衬底110的暴露的顶面W使层130 与衬底互连。由CIGS形成的吸收层130可W由任意合适的真空或非真空工艺形成。运种 工艺包括但不限于，砸化、砸化后硫化（"SAS")、蒸发、共蒸、瓣射、电沉积、化学汽相沉积、 喷墨、两步工艺、溶液工艺和/或任何其他合适的工艺。在一些实施例中，在真空室中形成 CIGS吸收件。
[0067] 形成之后，CIGS吸收件可从真空室中移出并且可暴露于氧。可能发生CIGS吸收 件的氧化，例如，在太阳能电池的存储和/或运输期间。例如，在一些实施例中，该太阳能电 池是与一个或多个额外的太阳能电池在分批工艺中形成的。在形成其他太阳能电池时，该 太阳能电池可储存一段时间，诸如，例如几个小时。当所有太阳能电池分批全部形成后，可 W对先形成的太阳能电池的氧化进行还原。
[0068] 吸收件的界面质量W及相应的化强度通过表面氧化而降低。在第3步707中，将 太阳能电池浸没在还原剂中。还原剂配置为使CIGS吸收件脱氧。例如，还原剂可包含任意 合适的还原剂，诸如，基于憐或硫的试剂。合适的试剂的实例包括但不限于亚硫酸钢、连二 亚硫酸钢、焦亚硫酸钢、次憐酸钢和硫脈。浸没预定时间周期的太阳能电池，该预定时间周 期足W将CIGS吸收件修复至基本上等于将CIGS吸收件从真空室中移出之前的CIGS吸收 件的化强度的化强度。例如，化强度可队陕复到其原始值的95%。浸没时间可W根据溶 液的抑值变化。在一些实施例中，在25 °C下、具有抑为1的IMo 1的硫脈溶液中，浸没时间 为约9分钟（例如，从7分钟到11分钟）。在一些实施例中，在具有抑为7的IMo 1的硫脈 溶液中浸没时间为约25分钟（例如，从23分钟到27分钟）。
[0069] 在步骤708中，在CIGS层上施加阻挡层W防止进一步氧化。缓冲层140可W用化 学沉积（例如，化学浴沉积）、PVD、ALD或者其他合适的技术沉积。在一些实施例中，在用于 浸没还原剂的相同的腔室和/或工具中施加缓冲层140, W防止在施加阻挡层之前CIGS层 的额外的氧化。在一些实施例中，太阳能电池被运送至不同的腔室中来施加阻挡层。在运 送期间，CIGS层可能会发生一些氧化。然而，如图2所示，CIGS层的氧化并不是在暴露于空 气后立刻开始的。因此，将太阳能晶圆从浸没还原剂运送到用于沉积阻挡层的设备并不会 使CIGS层发生显著的氧化。
[0070] 在步骤710中，如果形成穿过缓冲层和吸收层的P2划线，暴露背面W使底电极120 的顶面暴露在P2划线开口内或通道内。可W使用任意合适的方法来切割P2划线，包括而 不限于机械划切（例如，划针）或者激光划切。
[0071] 在步骤712中，正面接触件150直接形成在缓冲层140上，并且填充P2划线。在 一些实施例中，形成正面接触件150的步骤可包括瓣射i-ZnO或AZ0的层。在其他实施例 中，形成正面接触件150的步骤可包括通过金属有机CVD(MOCVD)施加 BZ0的层。
[0072] 随后，在步骤714中，在形成正面接触层之后，P3划线切穿正面接触件150、缓冲层 140和吸收层130 W暴露相邻的太阳能电池的背面接触件120。
[007引在步骤716中，应用乙締醋酸乙締醋巧VA)和下基合成橡胶的组合W密封太阳能 电池100。在一些实施例中，EVA和下基合成橡胶密封剂直接施加在顶电极层150上。EVA/ 下基合成橡胶作为合适的光传输密封剂。
[0074] 在步骤718中，施加热量和压力W将EVA/下基合成橡胶膜层压至正面接触件150。 [00巧]在步骤720中，可执行另外的后段制程工艺。运可包括将顶部覆盖玻璃层压在太 阳能电池结构上W保护顶电极层150。
[0076] 在步骤722中，合适的进一步的后段工艺可随后被完成，该合适的进一步的后段 工艺可包括在顶电极150上形成正面导电栅格接触件和一个或多个抗反射涂层（未示出）。 栅格接触件向上突出穿过和超过任何抗反射涂层的顶面W连接至外部电路。太阳能电池制 造工艺产生了最终的且完整的薄膜太阳能模块。
[0077] 本发明总体上提供了在制造 CIGS太阳能电池的过程中修复CIGS吸收件表面的氧 化的方法和系统。大体来说，当CIGS吸收件暴露于大气时，发生CIGS表面的氧化并且降低 吸收件的界面质量。降低的界面质量可W通过降低的PL强度测量。根据本文公开的实施 例，将吸收件浸没在还原剂中来修复吸收件的化强度。还原剂逆转CIGS表面的氧化并增 强吸收件的化强度。修复CIGS表面后，在吸收件上沉积缓冲层W防止进一步的表面氧化。 [007引在一些实施例中，公开了制造光电器件的方法。该方法包含W下步骤：在衬底上形 成铜/铜/嫁/砸（CIG巧吸收结构、将CIGS吸收件结构浸没在还原剂中、W及在CIGS层 上形成缓冲层。
[0079] 在额外的实施例中，公开了修复铜/铜/嫁/砸（CIG巧吸收件的方法。该方法包 含W下步骤：准备包含还原剂的还原槽W及将氧化的CIGS吸收件浸没在还原剂中并持续 预定的时间周期。
[0080] 在额外的实施例中，公开了修复CIGS层的系统。该系统包含其中具有还原剂的还 原槽W及缓冲层沉积器。还原槽配置为将氧化的铜/铜/嫁/砸（CIG巧吸收件容纳在其 中。缓冲层沉积器配置为在CIGS吸收件上沉积缓冲层。
[0081] 前面概述了若干实施例的特征，使得本领域的技术人员可W更好地理解本公开的 各个方面。本领域的技术人员应该理解，他们可W容易地使用本公开作为用于设计或修改 用于执行与本公开相同或类似的目的和/或实现相同或类似优点的其他工艺和结构的基 础。本领域的技术人员还应该意识到，运种等效结构不背离本公开的精神和范围，并且可W 进行各种改变、替换和变更而不背离本公开的精神和范围。
【主权项】
1. 一种制造光伏器件的方法，包括以下步骤： 在衬底之上形成吸收层； 将所述吸收层浸没在还原剂中；以及 在所述吸收层上形成缓冲层。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述还原剂配置为与所述吸收层的表面结构反 应以从所述吸收层的表面结构解吸氧。3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述吸收层包含铜/铟/镓/硒（CIGS)吸收层。4. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述还原剂选自由亚硫酸钠、连二亚硫酸钠、焦 亚硫酸钠、次磷酸钠和硫脲组成的组。5. 根据权利要求3所述的方法，还包括以下步骤： 调节所述还原剂的一个或多个参数，其中，在将所述吸收层浸没在所述还原剂中之前 调节所述还原剂的一个或多个参数，并且其中，所述一个或多个参数被调节为用于预定的 浸没周期。6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述一个或多个参数包括温度、浓度、浸没时间、 pH值、或它们的任意组合中的至少一个。7. 根据权利要求1所述的方法，其中，在真空中形成所述吸收层。8. -种处理吸收件的方法，包括以下步骤： 提供包括还原剂的还原槽；以及 将具有先前被氧化的吸收件的衬底浸没在所述还原剂中并持续预定的时间周期。9. 根据权利要求8所述的方法，还包括基于所述还原剂的一个或多个参数选择所述预 定的时间周期。10. -种系统，包括： 还原槽，所述还原槽中具有还原剂，所述还原槽配置为容纳衬底，在所述衬底上具有氧 化的吸收件； 控制器，基于由还原剂的温度、浓度、pH值或它们的任意组合组成组中的一个或多个参 数来控制在所述还原槽中浸没所述衬底的时间量；以及 配置为在CIGS吸收件上沉积缓冲层的工具。
【文档编号】H01L31/18GK105870246SQ201510025691
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年1月19日
【发明人】陈世伟
【申请人】台积太阳能股份有限公司