[发明专利]用于使用相似材料结的薄膜光伏电池的方法和结构

权利要求书

1.一种用于形成薄膜光伏装置的方法，所述方法包括：

提供包括表面区域的透明基板；

形成覆盖所述表面区域的第一电极层；

形成覆盖所述第一电极层的铜层；

形成覆盖所述铜层的铟层以形成多层结构；

在包含含硫物质的环境中至少使所述多层结构经受热处理工艺；

至少由所述多层结构的处理工艺形成本体铜铟二硫化物材料，所述本体铜铟二硫化物材料具有表面区域，其特征在于，贫铜表面区域包括小于约0.95∶1的铜与铟原子比，所述贫铜表面区域具有n-型杂质特性，不包括所述贫铜表面区域的本体铜铟二硫化物材料形成吸收剂区域，而所述贫铜表面区域形成至少一部分窗口区域；

形成覆盖具有n-型杂质特性的贫铜表面区域的高电阻率透明材料，所述高电阻率透明层包括具有本征半导体特性的半导体材料；以及

形成覆盖所述高电阻率透明层的具有p-型杂质特性的第二电极层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，具有n-型杂质特性的所述贫铜区域提供窗口层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高电阻率透明层是可选的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一电极层包括金属材料。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一电极层包括透明导电氧化物材料。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一电极层是选自掺杂铝的氧化锌、掺杂铟的氧化锡(ITO)、或掺杂氟的氧化锡中的透明导电氧化物。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述本体铜铟二硫化物包括一厚度的硫化铜材料，使用氰化钾的溶液选择性地去除所述厚度的硫化铜材料。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述贫铜表面的热处理工艺包括从约100℃到约500℃范围的温度。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，通过溅射工艺或电镀工艺提供所述铜层的形成。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，通过溅射工艺提供所述铟层的形成。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，通过电镀工艺提供所述铟层的形成。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述本体铜铟二硫化物包括p-型杂质特性。

13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述窗口层中引入铟物质以引起n+-型半导体特性的形成。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述本体铜铟二硫化物与铜铟铝二硫化物或铜铟镓二硫化物混合。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含硫化物物质包括以液相的硫化氢。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二电极层是透明导电氧化物材料。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述透明导电氧化物材料选自掺杂铝的氧化锌、掺杂铟的氧化锡(ITO)、或掺杂氟的氧化锡。

18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高电阻率透明材料选自本征氧化锌材料或本征氧化锡材料。

19.一种薄膜光伏装置，所述薄膜光伏装置包括：

基板，包括表面区域；

第一电极层，覆盖所述表面区域；

本体铜铟二硫化物材料，所述本体铜铟二硫化物材料具有表面区域，其特征在于，贫铜表面区域包括小于约0.95∶1的铜与铟原子比，所述贫铜表面区域具有n-型杂质特性；

高电阻率透明材料，覆盖具有n-型杂质特性的贫铜表面区域，所述高电阻率透明层包括具有本征半导体特性的半导体材料；以及

覆盖所述高电阻率透明层的第二电极层，包括具有p-型杂质特性的氧化锌材料。