[发明专利]等离子体处理的光伏器件

说明书

本申请要求于2008年1月15日提交的第61/021,156号美国临时专利申请的优先权，该申请通过引用全部包含于此。

技术领域

本发明涉及光伏电池。

背景技术

在光伏器件的制造过程中，由半导体材料制成的层包括吸收层，在吸收层中光能被转化为电能。一些光伏器件可以使用同样是电荷的导体的透明薄膜。导电薄膜可以是诸如掺氟氧化锡、掺铝氧化锌或氧化铟锡的透明导电氧化物(TCO)。TCO可以允许光穿过而到达活性光吸收材料，并且还起到欧姆接触的作用来传送光生载流子离开光吸收材料。可以在半导体层的后表面上形成背电极。背电极可以包含诸如金属银、镍、铜、铝、钛、钯或它们的任一实际组合的导电材料，以提供与半导体层的电连接。背电极也可以是半导体材料或透明导电氧化物。掺杂半导体层可以提高光伏器件的效率。

发明内容

一种制造薄膜光伏器件的方法可以包括：在基底上沉积第一化合物半导体层；使所述器件暴露于等离子体，等离子体处理所述层。制造薄膜光伏器件的方法还可以包括：将诸如背金属接触的背接触涂敷于所述化合物半导体层。

在一些情况下，可以在涂敷背金属接触之前进行等离子体处理。在其他情况下，可以在涂敷背接触之后进行等离子体处理。

制造薄膜光伏器件的方法还可以包括在基底之上涂敷透明导电层。制造薄膜光伏器件的方法还可以包括在第一化合物半导体层之上涂敷第二化合物半导体层。制造薄膜光伏器件的方法还可以包括设置连接到光伏器件的电连接，用来采集由光伏器件产生的电能。

在一些情况下，制造薄膜光伏器件的方法可以包括在等离子体处理之前使所述化合物半导体层暴露于氯化镉处理。例如，等离子体处理可以进行大约5分钟、大约10分钟、大约15分钟、大约20分钟、大约25分钟或大约30分钟。等离子体处理可以包括活性离子蚀刻。可以在真空中进行等离子体处理。可以在大气压力下进行等离子体处理。

一种化合物半导体基光伏器件可以包括：基底；等离子体处理的化合物半导体层，位于基底上。等离子体可以包括氢等离子体、氮等离子体、氩等离子体、氦等离子体或氧等离子体混合物。

化合物半导体可以是碲化镉。化合物半导体可以是铜铟硫化物、铜铟镓二硒化物或铜铟镓二硒硫化物。化合物半导体可以是硫化镉。基底可以是玻璃。

化合物半导体基光伏器件还可以包括在半导体层之上的背金属接触。化合物半导体基光伏器件还可以包括在基底之上的透明导电层。化合物半导体基光伏器件还可以包括在第一化合物半导体层之上的第二化合物半导体层。

一种用来产生电能的系统可以包括：多层光伏器件，所述光伏器件包括基底和位于基底上的等离子体处理的第一化合物半导体层；电连接，连接到光伏器件，用来采集由光伏器件产生的电能。

附图说明

图1是等离子体处理的光伏器件的示意图。

图2是等离子体处理的光伏器件的示意图。

图3是等离子体处理的光伏器件的示意图。

图4是等离子体处理的光伏系统的示意图。

图5是用于对基底进行等离子体处理的系统的示意图。

具体实施方式

光伏电池可以包括在基底表面上的透明导电层、第一半导体层、支撑半导体层的基底和与半导体层接触的金属层。可以用合适的等离子体处理来处理光伏电池。

参照图1，一种制造薄膜光伏器件的方法可以包括：在基底120上沉积化合物半导体层110，并使该器件暴露于等离子体100(等离子体对该层进行处理)，从而生成在基底220上包括等离子体处理的半导体层210的光伏器件。制造薄膜光伏器件的方法还可以包括将背金属接触(back metal contact)涂敷于化合物半导体层。在一些情况下，可以在涂敷背金属接触前执行等离子体处理。在其它情况下，可以在涂敷背金属接触后执行等离子体处理。例如，可以执行等离子体处理大约5分钟、大约10分钟、大约15分钟、大约20分钟、大约25分钟或者大约30分钟。也可以执行其它的时间设定。

参照图2，一种制造薄膜光伏器件的方法也可以包括在基底330之上涂敷透明导电层320。可以在透明导电层之上沉积第一化合物半导体层310。这种制造薄膜光伏器件的方法还可以包括在第一化合物半导体层之上涂敷第二化合物半导体层340。可以在等离子体处理500前使任一化合物半导体层经受氯化镉处理400。可以执行等离子体处理大约5至20分钟，从而对半导体层进行处理。等离子体处理可以包括活性离子蚀刻。可以在真空中进行等离子体处理。可以在大气压力下进行等离子体处理。