[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

说明书

相关申请的引用

本申请要求普通转让的由发明人Howard W.H.Lee于2008年11月20日提交的题为“METHOD AND STRUCTURE FOR THIN FILM PHOTOVOLTAIC CELL USING SIMILAR MATERIAL JUNCTION(用于使用相似材料结的薄膜光伏电池的方法和结构)”的美国临时专利申请号61/116,625的优先权，并出于所有目的将其结合于此以供参考。

技术领域

本发明总体上涉及光伏材料和制造方法。更具体地，本发明提供了一种用于薄膜光伏电池的制造的方法和结构。仅通过实例，本发明的方法和材料包括由铜铟二硫化物物质、铜锡硫化物、二硫化铁，或用于单结电池或多结电池的其它物质制成的吸收剂材料。

背景技术

从一开始，人类就已经向寻找利用能量的方式发起挑战。能量来自于以例如石化产品、水力发电、核能、风能、生物质、太阳能的形式，以及更原始的形式，例如木材和煤。在过去的一个世纪中，现代文明已依赖于作为重要能量来源的石化能量。石化能量包括天然气和石油。天然气包括更轻的形式，例如通常用来加热住宅并用作用于烹饪的燃料的丁烷和丙烷。天然气还包括汽油、柴油和喷气燃料，通常用于运输的目的。石化产品的更重的形式也可以用来加热一些地方的住宅。不幸地，石化燃料的供应基于在行星地球上可获得的量是有限的且基本上是固定的。另外，随着更多的人以增长的量使用石油产品，它快速地变成稀缺资源，这将随着时间的流逝而最终变得枯竭。

更近地，已经期望环境上清洁的且可再生的能量源。清洁能量源的一个实例是水电力(水力发电)。水电力来源于由水坝例如在内华达州的胡佛水坝(Hoover Dam)产生的水流驱动的发电机。所产生的电力用来对在加利福尼亚州的洛杉矶市的大部分城市供电。清洁且可再生的能量源还包括风能、波能、生物质能等。也就是说，风车将风能转化成更有用形式的能量，例如电能。清洁能量还有的其它类型包括太阳能。在整个本发明背景并且更具体地在以下内容中可以发现太阳能的具体细节。

太阳能技术通常将来自太阳的电磁辐射转化成其它有用形式的能量。这些其它形式的能量包括热能和电力。对于电力应用，通常使用太阳能电池。虽然太阳能在环境上是清洁的并且已在某种程度上是成功的，但是，在其变得广泛应用于全世界之前仍留下许多限制有待解决。作为一个实例，一种类型的太阳能电池使用来源于半导体材料锭的晶体材料。这些晶体材料可用来制造包括将电磁辐射转化成电力的光伏和光电二极管装置的光电装置。然而，晶体材料通常是昂贵的并且难以大规模制造。另外，由这样的晶体材料制成的装置通常具有较低的能量转换效率。其它类型的太阳能电池使用“薄膜”技术来形成待用于将电磁辐射转化成电力的光敏材料的薄膜。在使用薄膜技术制造太阳能电池的情况下，存在类似的限制。也就是说，效率通常较低。另外，膜可靠性通常较差，并且在传统的环境应用中不能长时间使用。通常，薄膜难以彼此机械地结合。在整个本说明书并且更具体地在以下内容中，可以发现这些传统技术的这些和其它限制。

根据上述可以看出，期望用于制造光伏材料和所得到的装置的改进的技术。

发明内容

根据本发明的实施方式，提供了一种用于形成用于光伏应用的薄膜半导体材料的方法和结构。更具体地，本发明提供了一种用于形成用于制造光伏电池的薄膜半导体材料的方法和结构。仅通过实例，本发明的方法和材料包括由铜铟二硫化物物质、铜锡硫化物、二硫化铁或用于单结电池或多结电池的其它物质制成的吸收剂材料。