具有抗反射涂层的光伏电池的制作方法_3

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率为6:1至7:1, 例如6. 43:1 ;且第四层厚度与第一层厚度的比率为4. 5:1至5. 5:1,例如5. 14:1。
[0056] 本发明光伏电池的抗反射涂层可由溅镀真空沉积形成。对于另一些实施方式,抗 反射涂层的各层独立地由溅镀真空沉积形成。本发明光伏电池的抗反射涂层可由磁控溅镀 真空沉积形成。对于一些另外的实施方式,抗反射涂层的各层独立地由磁控溅镀真空沉积 形成。抗反射涂层的各层的溅镀真空沉积(例如磁控溅镀真空沉积)可使用一或多个阴极 (或靶)实施,如本文先前所述。
[0057] 本发明光伏电池的抗反射涂层提供了期望物理特性,包括但不限于:耐湿性,例 如根据IEC61215的要求,在85%相对湿度下在85°C下通过湿度测试达1年;耐冻融性, 例如通过60个冻融循环;耐硫酸性,例如根据EN1096-2所测定;和耐磨性,例如根据EN 1096-2所测定。
[0058] 本发明光伏电池的透明导电氧化物涂层可包括至少一层,其中透明导电氧化物涂 层的每一层独立地包括:硅的氧化物、氮化物、碳化物和碳氧化物中的至少一者;铝的氧化 物、氮化物、碳化物和碳氧化物中的至少一者;锆的氧化物、氮化物、碳化物和碳氧化物中的 至少一者;锡的氧化物、氮化物、碳化物和碳氧化物中的至少一者;铟的氧化物、氮化物、碳 化物和碳氧化物中的至少一者;其两者或更多者的组合。
[0059] 对于一些实施方式,光伏电池的透明导电氧化物涂层中的至少一层包括铟锡氧化 物和/或氧化锡。
[0060] 光伏电池的透明导电氧化物涂层可包括:包括铟锡氧化物和/或氧化锡的第一 层;包括氧化锡的第二层。透明导电氧化物涂层的包括铟锡氧化物和/或氧化锡的第一层 可插人透明基板与包括氧化锡的第二层之间。对于一些实施方式,透明导电氧化物涂层的 包括铟锡氧化物和/或氧化锡的第一层邻接透明基板的第二表面,且包括氧化锡的第二层 邻接包括铟锡氧化物和/或氧化锡的第一层。
[0061] 非限制性参考图式的图2,光伏电池3的透明导电氧化物层20包括第一层50和第 二层53。第一层50插入第二层53与透明基板11的第二表面17之间。第一层50具有低 于第二层53的电阻率,且相应地第二层53具有高于第一层50的电阻率。对于一些实施方 式,第一层50包括铟锡氧化物和/或氧化锡,且第二层53包括氧化锡。根据另一些实施方 式,第一层50包括氧化锡,且第二层53包括氧化锡。对于一些实施方式,第一层50邻接透 明基板11的第二表面17,且第一层50与第二层53彼此邻接。根据一些实施方式,透明导 电氧化物层20的第一层50具有250纳米至1250纳米的厚度,且透明导电氧化物层20的 第二层53具有50纳米至250纳米的厚度。
[0062] 透明导电氧化物层的每一层可包括一或多种掺杂物。掺杂物的实例包括但不限于 氟、铺、镍、错、镓和/或硼。
[0063] 透明导电氧化物涂层可通过化学气相沉积方法来形成。透明导电氧化物涂层的每 一层可独立地通过一或多种化学气相沉积方法来形成。可使用的化学气相沉积(CVD)方法 的实例包括但不限于燃烧CVD、电浆辅助CVD、远程电浆辅助CVD和激光辅助CVD。对于一 些实施方式,CVD工艺可使用适宜前体材料来实施,例如单丁基三氯化锡、氢氧化铟、三氯化 铟、羧酸铟(例如苯甲酸铟)和用于形成氟掺杂物的三氟乙酸。
[0064] 透明导电氧化物层的每一层可独立地具有以下厚度:50纳米(nm)至3000nm,或 100nm至2500nm,或200nm至2000nm,或这些所列举较低和较高值的任何组合。
[0065] 本发明光伏电池的光伏涂层可包括至少一种包括以下物质的层:碲化镉;硫化 镉;任选的进一步包括镓、硒和硫中的至少一者的铜和铟的合金;及其两者或更多者的组 合。对于一些实施方式,铜和铟的合金包括:以基于合金的总重量计0至50重量%的量存 在的镓;以基于合金的总重量计0至50重量%的量存在的硒和硫的总量,其中硒与硫的重 量比为0:1至1:0。对于一些实施方式,铜和铟的合金为铜-铟-镓-联硒化物(CIGS)。
[0066] 光伏涂层的每一层可独立地具有以下厚度:10纳米(nm)至6000nm,或50nm至 5500nm,或100nm至5000nm,或这些所列举较低和较高值的任何组合。
[0067] 光伏涂层可包含包括n型材料的第一层和包括p型材料的第二层。包括n型材料 的第一层可插人透明导电氧化物涂层与包括P型材料的第二层之间。(光伏涂层的)包括 n型材料的第一层与透明导电氧化物涂层彼此邻接,且包括p型材料的第二层与包括n型材 料的第一层可彼此邻接。
[0068] 出于非限制性说明的目的并参考图2,光伏电池3的光伏涂层23包含包括n型材 料的第一层56和包括p型材料的第二层59。第一层56插人透明导电氧化物层20与第二 层59之间。第一层56可插入透明导电氧化物涂层20的第二层53与第二层59之间。对 于一些实施方式,光伏涂层23的第一层56可邻接透明导电氧化物涂层20,且对于另一些实 施方式邻接透明导电氧化物涂层20的第二层53。光伏涂层23的第二层59与第一层56可 彼此邻接。第一层56可具有10纳米(nm)至200nm的厚度,且第二层59可具有300nm至 4000nm的厚度。根据另一些实施方式,第一层56为任选层,且具有Onm至200nm的厚度。
[0069] 根据一些实施方式,包括光伏涂层23的n型材料的第一层53包括硫化镉。包括 光伏涂层23的p型材料的第二层59可包括碲化镉和/或铜-铟-镓-联硒化物(CIGS)。 对于一些实施方式,光伏涂层23的第二层59基本上由作为p型材料的碲化镉构成。
[0070] 光伏涂层可包括至少一个包括硅的层。光伏涂层的硅可包括非晶硅、单晶硅、多晶 硅及其两者或更多者的组合。
[0071] 对于本发明的一些实施方式,光伏涂层可包括至少一个包括多晶硅的层。出于非 限制性说明的目的并参考图1,光伏涂层23由包括多晶硅的单一层限定。
[0072] 本发明的光伏电池可进一步包括背电极,例如背电极26,如本文先前所述。背电极 可由任何可支撑(或携载)由光伏电池产生的光伏电流的材料制造。背电极可由一或多种 可支撑(或携载)由具有最小电阻损失的光伏电池产生的光伏电流的材料构成。背电极可 包括导电材料,例如但不限于一或多种导电金属、一或多种导电金属氧化物、一或多种导电 有机聚合物、一或多种导电碳材料、一或多种导电无机玻璃,及其两者或更多者的组合。
[0073] 对于背电极,导电金属的实例包括但不限于铝、钼、钨、钒、铑、铌、铬、钽、钛、钢、 镍、铂、银、金、其两者或更多者的合金(例如K0VAR镍-钴铁合金)和/或其两者或更多者 的组合。可与背电极一起使用或用于形成背电极的导电金属氧化物的实例包括但不限于氧 化锡、氮化钛、氧化锡、氟掺杂的氧化锡、经掺杂的氧化锌、铝掺杂的氧化锌、镓掺杂的氧化 锌、硼掺杂的氧化锌、铟-锌氧化物,及其两者或更多者的组合。导电碳材料的实例包括但 不限于金属-炭黑填充的氧化物、石墨-炭黑填充的氧化物、炭黑-炭黑填充的氧化物、超 导炭黑填充的氧化物、及其两者或更多者的组合。可与背电极一起使用或用于形成背电极 的导电有机聚合物的实例包括但不限于有机聚合物组合物,其包括至少足以使有机聚合物 组合物导电的量的导电添加剂,例如导电颜料,例如导电炭黑和/或导电碳纳米管。可与背 电极一起使用或用于形成背电极的导电无机玻璃的实例包括但不限于具有导电金属纳人 其中和/或以一或多层施加在其至少一个表面上的无机玻璃,其中导电金属选自本文先前 所述的那些。
[0074] 本发明的光伏电池可进一步包括背基板,例如背基板29,如本文先前所述。背基板 可选自一或多种制造透明基板(例如透明基板11)的材料,如本文先前所述。对于一些实施 方式,背基板由非透明材料制造,例如但不限于非透明有机聚合物、金属、金属合金、非透明 无机玻璃及其两者或更多者的组合。可制造背基板的有机聚合物的另外的实例包括但不限 于氨基甲酸酯聚合物、(甲基)丙烯酸类聚合物、氟聚合物、聚苯并咪唑、聚酰亚胺、聚四氟 乙烯、聚醚醚酮、聚酰胺-酰亚胺、聚苯乙烯、交联聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烃(例如 聚乙烯、聚丙烯和乙烯与丙烯的共聚物)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚四氟乙烯、尼龙6, 6、 乙酸丁酸纤维素、乙酸纤维素、硬聚氯乙烯、塑化的聚氯乙烯(plasticizedvinyl)及其两 者或更多者的组合。对于一些实施方式,可制造背载体
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