[发明专利]吸收件表面改进

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜光伏太阳能电池，更具体地，涉及吸收件表面改进。

背景技术

在铜/铟/镓/硒(“CIGS”)薄膜太阳能电池中，薄膜堆叠件通常包括衬底、作为背面接触层(又称，背电极)的钼(“Mo”)薄膜层和作为吸收层的CIGS薄膜层。例如，该结构可以进一步包括CdS缓冲层。在缓冲层之上提供顶电极层(又称，正面接触件或透明导电氧化物层)。通过首先在衬底上方沉积钼薄膜层来形成这种结构。CIGS薄膜吸收层形成步骤如下：在Mo薄膜层上沉积Cu/In/Ga(CIG)金属间前体层，和然后在熔炉中通过硒化和可选择的硫化CIG前体，从而将CIG前体层转变为最终的CIGS层。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于形成光伏电池的方法，包括以下步骤：在背电极上形成吸收件；在所述吸收件的表面上沉积包括碱金属的材料；以及对所述吸收件进行退火以降低所述吸收件在表面处的铜含量。

在上述方法中，通过湿工艺沉积所述碱金属。

在上述方法中，所述湿工艺包括喷淋工艺。

在上述方法中，所述湿工艺包括浸涂工艺。

在上述方法中，所述包括碱金属的材料包括钾基溶液或钠基溶液中的一种。

在上述方法中，碱金属溶液包括预定浓度的NaF、NaCl、NaBr、KF、KCl或KBr中的至少一种。

在上述方法中，还包括在沉积含有所述碱金属的碱金属溶液之后干燥所述吸收件的步骤。

在上述方法中，干燥所述吸收件包括将所述吸收件加热至从约50℃至约100℃的温度的步骤。

在上述方法中，对所述吸收件进行退火包括将所述吸收件暴露于退火气体的步骤。

在上述方法中，所述退火气体包括硫蒸汽、硒蒸汽、H₂S气体、或H₂Se气体中的一种。

根据本发明的另一方面，还提供了一种系统，包括：喷淋器，配置为将碱金属溶液沉积至吸收件的表面上；退火室，配置为对所述吸收件和所述碱金属溶液进行退火；以及控制器，配置为控制所述喷淋器和所述退火室，其中，所述控制器配置为在沉积所述碱金属溶液之后使所述退火室活化预定周期。

在上述系统中，还包括加热器，配置为在沉积所述碱金属溶液之后干燥所述吸收件。

在上述系统中，所述加热器配置为将所述吸收件加热至介于50℃和100℃之间的温度。

在上述系统中，所述碱金属溶液包括钾基溶液或钠基溶液中的一种。

在上述系统中，所述碱金属溶液包括NaF、NaCl、NaBr、KF、KCl或KBr中的至少一种。

根据本发明的又一方面，还提供了一种系统，包括：浸涂槽，所述浸涂槽中具有碱金属溶液，所述浸涂槽配置为在所述浸涂槽中容纳吸收件，其中，通过所述浸涂槽将碱金属层沉积在所述吸收件上；退火室，配置为对所述吸收件和所述碱金属层进行退火；以及控制器，配置为控制所述退火室，其中，所述控制器配置为在沉积所述碱金属溶液之后使所述退火室活化预定周期。

在上述系统中，还包括加热器，配置为在从所述浸涂槽中取出所述吸收件之后，干燥所述吸收件。

在上述系统中，所述加热器配置为将所述吸收件加热至介于50℃和100℃之间的温度。

在上述系统中，所述碱金属溶液包括钾基溶液或钠基溶液中的一种。

在上述系统中，所述碱金属溶液包括NaF、NaCl、NaBr、KF、KCl或KBr中的至少一种。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳地理解本发明的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1示出了根据一些实施例的碱金属沉积工艺的一个实施例。

图2A示出了根据一些实施例的具有背(例如，Mo)电极和形成在其上的吸收件的电池的材料分布。

图2B示出了根据一些实施例的具有沉积在其上的碱金属层的图2A的电池的材料分布。

图2C示出了根据一些实施例的退火工艺之后的图2B的电池的吸收层和碱金属层的碱金属浓度。

图3示出了根据一些实施例的用于沉积碱金属溶液的喷淋系统。

图4示出了根据一些实施例的用于沉积碱金属溶液的浸涂系统。

图5是根据一些实施例的示出用于退火工艺的温度分布的图。