[发明专利]具有背面反射体的光伏器件有效

申请号：	201811221714.X	申请日：	2013-11-18
公开（公告）号：	CN109638100B	公开（公告）日：	2021-05-25
发明（设计）人：	吴志力;许丽;严文材;吴忠宪	申请（专利权）人：	台湾积体电路制造股份有限公司
主分类号：	H01L31/056	分类号：	H01L31/056;H01L31/0445;H01L31/0749
代理公司：	北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409	代理人：	章社杲;李伟
地址：	中国台***	国省代码：	台湾;71
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摘要：
搜索关键词：	具有背面反射器件
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【说明书】：

本发明提供了具有背面反射体的光伏器件，公开了通过在背面电极层和吸收层之间提供背面反射体而提高薄膜太阳能电池的效率的器件和方法。背面反射体将太阳光光子重新反射回吸收层以产生额外的电能。该器件是光伏器件，其包括衬底、背面电极层、背面反射体、吸收层、缓冲层和正面接触层。背面反射体形成为多条平行线。

本申请要求是于2013年11月18日提交的申请号为201310578361.X的名称为“具有背面反射体的光伏器件”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总的来说涉及光伏器件，更具体地，涉及用于提高薄膜太阳能电池的性能的背面反射体。

背景技术

薄膜太阳能电池，也被称为薄膜光伏电池，其用于将光能直接转换成电能。薄膜太阳能电池的制造包括依次在衬底之上沉积一个或多个薄膜层的步骤。典型的薄膜太阳能电池包括正面接触层、缓冲层、吸收层、背面电极层和衬底。

正面接触层，也叫做顶部接触层或窗口层，其通常是具有抗反射涂层的n型透明导电氧化物层。缓冲层通常是n型层，而吸收层通常是p型层。吸收层可以是“基于CIGS”的吸收层，其中，“CIGS”一般是指铜铟镓硒或Cu(In,Ga)Se₂。背面电极层通常为金属且通常包括钼(Mo)。衬底通常由玻璃、塑料或金属箔制成。在具有金属箔衬底的薄膜太阳能电池中，背面电极层可以省去，因为衬底起着背面电极层的作用。

当来自太阳光的光子经过薄膜太阳能电池时，在光敏吸收层中产生电子空穴对。由于在缓冲层-吸收层结内的内建电场，使得它们可以分开。由此产生的空穴和电子分别由背面电极和顶部接触层收集，从而产生光电流。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种光伏器件，包括：衬底；背面电极层，形成在衬底之上；背面反射体，形成在背面电极层之上；吸收层，形成在背面电极层和背面反射体之上；缓冲层，形成在吸收层之上；以及正面接触层，形成在缓冲层之上。

优选地，背面反射体形成为多条平行线。

优选地，背面反射体形成为网格结构。

优选地，背面反射体由具有1.2和3.0之间的折射率的第一反射体材料形成。

优选地，背面反射体由至少一层第一反射体材料和至少一层第二反射体材料形成，第二反射体材料形成为与背面电极层接触，且第一反射体材料形成在第二反射体材料之上。

优选地，第一反射体材料的折射率大于第二反射体材料的折射率。

优选地，第一反射体材料的折射率介于1.5和4.5之间，而第二反射体材料的折射率介于1.2和2.5之间。

优选地，形成背面反射体的至少一层第一反射体材料和至少一层第二反射体材料的每一层的深度介于30nm和300nm之间。

优选地，背面反射体对于背面电极层的表面积的覆盖率介于20％和90％之间。

优选地，使用掩模通过溅射形成背面反射体。