[发明专利]包括透明导电层的装置，包括光电设备的装置和用于制造透明电极的方法

说明书

本发明涉及一种具有透明导电层的装置，一种具有至少一个光电设备和至少一个透明导电层的装置以及一种用于制造透明电极的方法。

也称作太阳能电池的光电设备可以将太阳辐射的至少一部分地转换为电能。光电设备具有一个或多个pn结。在p层和n层之间设置有i层。p层是正掺杂的层，n层是负掺杂的层并且i层基本上是本征半导体层。p层和n层主要用于在光电装置中产生漂移场。通过光电效应，包含在光中的辐射能转换为电能。光电装置或太阳能电池可以互连成光伏模块，在所述光伏模块中串联连接有多个光电装置。

光电装置例如包括微晶硅层、非结晶硅层、多晶硅层或其他半导体。透明导电层（例如TCO-transparent conductive oxide（透明导电氧化物））沉积到p层和n层上，用于电接触半导体层的前侧。通过所述接触层的结构化和粗化的表面，可以将入射的阳光在所述层中散射，并且由此将大部分辐射能转换为电能。所述表面结构化部例如能够通过刻蚀步骤来制造。

所希望的是，提出用于制造透明电极的一种装置以及一种系统，以便实现在刻蚀特性方面改进的电极。

该目的通过具有权利要求1的特征的装置、具有权利要求6的特征的装置以及具有权利要求7的特征的方法来实现。

装置包括透明衬底和在衬底上的至少一个透明导电层。该至少一个透明导电层具有至少一个第一透明导电层和至少一个第二透明导电层。

在实施形式中，至少一个第一透明导电层和至少一个第二透明导电层分别具有至少一个特性。在实施形式中，至少一个第二透明导电层的至少一个特性与至少一个第二透明导电层的至少一个特性相关。

至少一个透明导电层具有至少两个透明导电层。在一些实施例中，至少一个透明导电层包括三个透明导电层，所述至少一个透明导电层也能够包括更多层，例如四个或更多个透明导电层。透明导电层的特性能够通过第一透明导电层的特性和第二透明导电层的特性来调节。透明导电层的至少一个特性与第一透明导电层的至少一个特性和第二透明导电层的至少一个特性相关。于是，在实施形式中，透明导电层具有与第一和第二导电层相关的特性，所述特性无法或至少很难通过单层构造来实现。如果透明导电层具有多于两个的层，则透明导电层的特性与所述多于两个的层相关。多个导电层中的导电层之一的至少一个特性分别影响所述多个导电层中的其他导电层的至少一个特性。

各个层的至少一个特性例如包括相应层的结晶性、取向和中止中的至少一个。相应地，在实施形式中，第二透明导电层的结晶性、取向和/或中止受第一透明导电层的结晶性、取向和/或中止的影响。由于结晶性、取向和/或中止的影响，同样至少影响第二透明导电层的形态和/或结构。从而，第二导电层的可表面结构化性、导电性和/或光学透射性与第一导电层的可表面结构化性、导电性和/或光学透射性相关。

在实施形式中，至少一个第一透明导电层和至少一个第二透明导电层包括透明导电氧化物、尤其相应地是氧化锌或氧化锡。由此，能够关于可表面结构化性、光学透射性和/或导电性方面尽可能良好地实现透明导电层的所希望的特性。

在实施形式中，至少一个第一透明导电层在入射辐射的主方向上具有30纳米±10%与400纳米±10%之间的厚度。在实施形式中，至少一个第二透明导电层在入射辐射的主方向上具有大于200纳米的厚度。另一装置包括所述装置。在装置的透明导电层上设置有用于将辐射能转换为电能的光电设备。沿着在运行期间待转换的辐射的主入射方向，首先设置有透明衬底，随后设置有透明导电层以及随后设置有至少一个光电设备。

用于在透明衬底上制造透明电极的方法包括提供透明衬底。第一透明导电层沉积到透明衬底上。第一透明导电层具有特性。第二透明导电层沉积到第一透明导电层上。第二透明导电层具有特性。通过将第二透明导电层沉积在第一透明导电层上，第二透明导电层的特性与第一透明导电层的特性相关。

尤其在实施形式中，通过将第二透明导电层沉积到第一透明导电层上，第二透明导电层的至少结晶性、取向和/或中止与第一透明导电层相关。在实施例中，第一透明导电层以下述工艺参数来沉积，所述工艺参数导致第一透明导电层的例如关于可表面结构化性、导电性和/或光学透射性方面的特性通常对于用作电极的透明导电层是希望的。第一透明导电层的所述特性影响第二透明导电层的例如关于可表面结构化性、导电性和/或光学透射性方面的特性，使得第二透明导电层具有比较良好的可表面结构化性。