具有高透射率结构的透明导电氧化物层及其制造方法
【专利摘要】本发明描述了具有改善的透射率的透明导电层的太阳能电池。太阳能电池可以包括：含有设置在衬底上方的吸收层的太阳能电池子结构，以及设置在子结构上方的透明导电氧化物（TCO）层。TCO层可以包括其中的TCO膜和多个间隔开的高透射率结构。TCO层可以具有比可比较的同质TCO膜更高的可吸收辐射的透射率。高透射率结构可以是选自由穿孔、高透射比颗粒以及它们的组合所组成的组。本文还描述了制造具有改善的透射率的透明导电层的太阳能电池的方法。
【专利说明】具有高透射率结构的透明导电氧化物层及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有含高透射率结构的透明导电氧化物层的太阳能电池及其制造方法。
【背景技术】
[0002]太阳能电池是用于通过阳光直接生成电流的光伏组件。由于对清洁能源的日益增长的需求，近年来太阳能电池的制造急剧扩大并且继续扩张。由于透明导电氧化物(TCO)膜用作透明涂层以及还用作电极的多功能性，它们通常用于太阳能电池中。为了提供这两种功能，选择呈现太阳光的高透射率和高导电性(低电阻性)的材料来制作TCO膜。先前尝试增大透射率和电阻率的方法和技术并不完全成功。在许多情况下，通过添加掺杂物来降低电阻导致不期望的透射率降低。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种太阳能电池，包括:太阳能电池子结构，包括设置在衬底上方的吸收层；以及透明导电氧化物(TCO)层，设置在所述子结构上方，所述TCO层包括其中设有多个独立的间隔开的结构的TCO膜，并且所述独立的间隔开的结构具有比所述TCO膜更高的可吸收辐射的透射率。
[0004]在该太阳能电池中，所述TCO膜包括选自由掺铝ZnO、掺镓ZnO、掺铝镓ZnO、掺硼ZnO、掺铟CdO、铟锡氧化物、掺氟SnO以及它们的组合所组成的组。
[0005]在该太阳能电池中，所述独立的间隔开的结构具有至少SOOnm的最小截面尺寸。
[0006]在该太阳能电池中，所述独立的间隔开的结构具有100微米以下的最大截面尺寸。
[0007]在该太阳能电池中，所述独立的间隔开的结构包括穿孔和高透射率颗粒中的至少一种。
[0008]在该太阳能电池中，所述TCO层的导电率至少为5X103S/cm。
[0009]在该太阳能电池中，所述TCO层的电阻率为5Χ10_4Ω.cm以下。
[0010]在该太阳能电池中，所述TCO层的透射率相对于可比较的同质TCO膜的透射率至少增加5%。
[0011]根据本发明的另一方面，提供了一种太阳能电池，包括:太阳能电池子结构，包括设置在衬底上的吸收层；以及透明导电氧化物(TCO)层，设置在所述太阳能电池子结构上方，所述TCO层包括其中设有多个间隔开的颗粒的TCO膜，所述颗粒具有至少800nm的最小截面尺寸并且嵌入所述TCO膜中，并且所述TCO层具有比可比较的同质TCO膜更高的可吸收辐射的透射率。
[0012]根据本发明的又一方面，提供了一种用于形成太阳能电池的方法，包括:提供太阳能电池子结构，所述太阳能电池子结构包括设置在衬底上方的吸收层；以及形成设置在所述子结构上方的透明导电氧化物(TCO)层，其中，所述TCO层包括其中设有多个间隔开的高透射率结构的TCO膜，并且所述TCO层具有比可比较的同质TCO膜更高的可吸收辐射的透射率。
[0013]在该方法中，所述TCO层的透射率相对于所述可比较的同质TCO膜的透射率至少增加5%。
[0014]在该方法中，形成所述TCO层包括:在所述子结构上方沉积多个间隔开的部件；以及在所述间隔开的部件之间沉积所述TCO膜。
[0015]在该方法中，所述间隔开的部件选自由颗粒、突出物、生长抑制剂以及它们的组合所组成的组。
[0016]该方法进一步包括:去除所述间隔开的部件。
[0017]在该方法中，所述间隔开的部件包括生长抑制剂，并且沉积所述TCO膜包括采用MOCVD工艺生长所述TCO膜。
[0018]在该方法中，所述间隔开的部件包括透射率大于所述TCO膜的透射率的颗粒。
[0019]在该方法中，所述间隔开的部件包括透射率小于所述TCO膜的透射率的颗粒或突出物。
[0020]在该方法中，所述间隔开的部件是颗粒，并且沉积所述多个间隔开的部件包括:形成含有悬浮在溶剂中的所述颗粒的溶液；在所述子结构上方涂覆所述溶液；以及去除所述溶剂。
[0021]在该方法中，所述间隔开的部件是突出物，并且所述方法进一步包括通过蚀刻去除所述关出物。
[0022]在该方法中，所述间隔开的高透射率结构选自由颗粒、穿孔以及它们的组合所组成的组。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]当结合附图进行阅读时，根据以下详细的描述可以更好地理解本发明。应该强调的是，根据标准实践，附图的各种部件不必按比例绘制。相反，为清楚起见，各种部件的尺寸可以任意增大或缩小。在整个说明书和全部附图中，相似的参考标号用于表示相似的部件。
[0024]图1是具有含多个间隔开的高透射率结构的透明导电层的太阳能电池的截面图；
[0025]图2是根据本发明示出方法的实施例的流程图；
[0026]图3示出用于形成具有含多个间隔开的高透射率结构的透明导电层的太阳能电池的一个实施例，其中，A系列示出截面图并且B系列示出俯视图；
[0027]图4示出用于形成透明导电层具有多个间隔开的高透射率结构的太阳能电池的第二实施例，其中，A系列示出截面图并且B系列示出俯视图；
[0028]图5示出用于形成透明导电层具有多个间隔开的高透射率结构的太阳能电池的第三实施例，其中，A系列示出截面图并且B系列示出俯视图；
[0029]图6是TCO膜中的高透射率结构的SEM ；
[0030]图7是图6所示的TCO膜中的高透射率结构的吸收光谱。
【具体实施方式】
[0031]本发明提供了透明导电氧化物(TCO)层包括间隔开的高透射率结构的太阳能电池。间隔开的高透射率结构100相互之间分隔并且彼此不直接接触。因此，在没有TCO膜材料的情况下，间隔开的高透射率结构100形成不连续的结构。高透射率结构使得TCO层能够利用具有增大的导电率(例如载流子密度)的TCO膜同时维持可吸收辐射的足够的透射率以制造有效的太阳能电池。本发明还提供了形成本文所述的TCO层的方法。图1提供了包括含多个间隔开的高透射率结构的TCO层的太阳能电池的截面图。结合随后的附图提供了 TCO层和用于形成TCO层的方法的更多细节。
[0032]在一些实施例中，描述了包括太阳能电池子结构20和设置在子结构20上方的透明导电氧化物(TCO)层30的太阳能电池10。子结构20可以包括以下部件中的一个或多个:衬底40、反射(背电极)层50、吸收层60、缓冲层70和保护涂层80。在一些实施例中，可以在衬底40上方设置反射层50，可以在反射层50上方设置吸收层60，可以在吸收层60上方设置缓冲层70，以及可以在缓冲层70上方设置保护涂层80。可以在衬底40上方设置吸收层60。
[0033]在一些实施例中，子结构20可以包括满足特定的太阳能电池的设计要求的附加层。例如，可以在衬底40和吸收层60之间和/或在吸收层60和TCO层30之间包括附加的缓冲层和阻挡层。可以使用各种形成方法来沉积本文所描述的多层，各种形成方法包括但不限于化学汽相沉积、物理汽相沉积以及溶剂方法(例如，化学浴沉积)。
[0034]在一些实施例中，衬底40可以是诸如钠钙玻璃的玻璃衬底，或者在其他实施例中可以是任何其他合适的材料。其他合适的材料包括但不限于诸如聚酰亚胺或者金属箔的更柔韧的材料。
[0035]反射层50可以用作太阳能电池的背接触件并且可以将未被吸收的辐射反射回吸收层60中。在一些实施例中，反射层50可以是钥(例如，通过溅射沉积的)或者在其他实施例中可以是诸如Pt、Au、Ag、Ni或Cu的任何合适的材料。
[0036]吸收层60可以包括一层或多层吸收膜。在一些实施例中，吸收层60可以包括铜铟镓硒(CIGS)膜，或者在其他实施例中可以包括诸如CuInSe2 (CIS)、CuGaSe2 (CGS)、Cu (In，Ga) Se2 (CIGS)、Cu (In，Ga) (Se，S) 2 (CIGSS)、CdTe 或者非晶硅的任何合适的膜。在一些实施例中，吸收层60可以包括诸如P型CIGS膜的吸收膜。
[0037]在一些实施例中，缓冲层70可以是η型膜，或者在其他实施例中可以是P型膜。在吸收层60包括P型膜的情况下，缓冲层70可以是η型膜。在一些实施例中，缓冲层可以是CdS膜，或者在其他实施例中，可以是诸如ZnS、In2S3、In2Se3或ZrvxMgxO的任何合适的材料。在一些实施例中，可以通过化学浴沉积来沉积缓冲层70，或者在其他实施例中，可以使用任何合适的技术来沉积缓冲层70。
[0038]可以在缓冲层70上方设置保护涂层80。在一些实施例中，保护涂层80可以是本征氧化锌层(1-ZnO),或者在其他实施例中可以是任何合适的材料。尤其是当使用溅射施加后续的层(例如TCO层30)时，保护涂层80可以有助于防止对下面的结构40、50、60和70的损害。
[0039]优选地，如图3B (iv)、4B (iii)和5B (iv)所示，TCO层30可以包括在其中具有多个间隔开的高透射率结构100的TCO膜90。TCO层30具有比可比较的同质TCO膜更高的可吸收辐射的透射率。在一些实施例中，TCO膜90可以包括选自由掺铝ZnO (ΑΖ0)、掺镓ZnO (GZ0)、掺铝镓ZnO (AGZ0)、掺硼ZnO (ΒΖ0)、掺铟CdO、铟锡氧化物(ΙΤ0)、掺氟SnO(FSO)和它们的组合。如本文所使用的，“可比较的同质TCO膜”指的是使用相同的沉积技术形成在相同的结构上的TCO膜，其具有与TCO膜90相同的组成而没有含高透射率结构100。
[0040]如本文所使用的，“可吸收辐射”通常指的是可通过太阳能电池的吸收层或多层吸收的福射。可吸收福射的波长可以在10nm至100nm或380nm至750nm的范围内。
[0041]如本文所使用的，“高透射率结构”指具有比TCO膜90的透射率更大的可吸收辐射的透射率的结构。高透射率结构的实例包括但不限于颗粒和穿孔(即，孔)。
[0042]因次，在一些实施例中，太阳能电池包括:含有设置在衬底上方的吸收层的太阳能电池子结构以及设置在该子结构上方的透明导电氧化物(TCO)层，其中，TCO层包括具有在其中的多个分离的、间隔开的结构的TCO膜。该分离的、间隔开的结构的可吸收辐射的透射率大于TCO膜材料的透射率。
[0043]在一些实施例中，高透射率结构100具有至少800nm或者至少I微米或者至少1.2微米的最小截面尺寸。在一些实施例中，选择高透射率结构100的尺寸，使得可吸收辐射能够穿过高透射率结构100以到达下面的太阳能电池子结构20。如本文所使用的，“最小截面尺寸”指的是在TCO层30 (B卩，从TCO层上方观看时)的平面中的最小尺寸。
[0044]在一些实施例中，高透射率结构100最大的截面尺寸为100微米以下、或者20微米以下、或者10微米以下。如本文所使用的，“最大截面尺寸”指的是在TCO层30 (即，从TCO层上方观看时)的平面中的最大尺寸。
[0045]在一些实施例中，高透射率结构是选自由穿孔、高透射率颗粒和它们的组合所组成的组。在一些实施例中，例如，如图3和图5所示，高透射率结构100能够完全穿过TCO膜90。在其他实施例中，例如，如图4所示，高透射率结构100可以嵌入太阳能电池10中并且TCO膜90可以延伸至一个或多个高透射率结构100上方或下方。
[0046]在一些实施例中，TCO层30可以具有至少103S/cm的导电率、至少5X103S/cm的导电率或者至少104S/cm的导电率。在一些实施例中，TCO膜90中的载流子浓度可以是至少102°/cm3、至少12Vcm3或者至少1022/cm3。在一些实施例中，TCO层30的电阻率可以是10-3Ω.cm或更小、5Χ 10-4Ω.cm或更小或者10-4Ω.cm或更小。
[0047]在一些实施例中，TCO层30的透射率相对于可比较的同质TCO膜的透射率增大了至少5%。在其他实施例中，相对于可比较的同质TCO膜，透射率增大了至少7.5%。在又一些实施例中，相比于可比较的同质TC0，透射率增大了至少5%;或者相比于可比较的同质TCO膜，增大了至少7.5%;或者相比于可比较的同质TCO膜，增大了至少10%。如本文所使用的，“相比于”用于指的是绝对的差别，而“相对于”用于指的是相对于初始值的增长百分t匕。例如，如果可比较的同质TCO膜具有80%的透射率，则相比于80%增长5%是85%，而相对于80%增长5%是84%。
[0048]在另一个实施例中，太阳能电池10可以包括:包括设置在衬底40上的吸收层的太阳能电池子结构20 ;和设置在太阳能子结构20上方的透明导电氧化物(TCO)层30。TCO层30可以包括TCO膜90和具有其中的多个间隔开的颗粒100。颗粒100可以具有至少800nm的最小的截面尺寸并且可以嵌入TCO膜90中。TCO层30可以具有比可比较的同质TCO膜更高的可吸收辐射的透射率。
[0049]根据一些实施例，图2是描述用于实施包括具有多个间隔开的高透射率结构100的TCO层30的太阳能电池 的形成的主要方法的流程图。在步骤200中，提供了太阳能电池子结构20。以上参考图1描述了子结构20的附加细节。步骤202提供了在子结构20上沉积间隔开的部件。步骤202可以包括沉积一种或多种突出物204、颗粒206或生长抑制剂208。步骤210提供了在间隔开的部件110之间沉积TCO膜。步骤212是任选的，提供了去除间隔开的部件110。步骤214是任选的，提供了可以包括但不限于化学机械抛光、划线、除边、接合、层压和封装的进一步加工。
[0050]图3至图5示出本文中所述的形成TCO层30的具体方法。图3至图5的A和B系列分别示出在制造包括间隔开的高透射率结构100的TCO层30的工艺期间的中间结构的截面图和俯视图。
[0051]图3 (i)示出图2的步骤200中的太阳能电池子结构20。图3 (ii)示出子结构20和沉积在子结构20上方的多个间隔开的部件110。可以在子结构20上沉积间隔开的部件110。间隔开的部件110可以是突出物或者颗粒。在间隔开的部件110是突出物的情况下，可以通过各种技术形成突出物，包括但不限于使用掩模技术(诸如光刻)的化学汽相沉积(CVD)技术或者物理汽相沉积(PVD)技术。CVD和PVD技术的实例包括但不限于常压化学汽相沉积(APCVD)、原子层沉积(ALD)、等离子体增强的化学汽相沉积(PECVD)、金属有机物化学汽相沉积(MOCVD)和溅射。
[0052]在间隔开的部件110是颗粒的情况下，在一些实施例中可以通过使用溶液技术来沉积颗粒，而在其他实施例中可以使用任何合适的技术。例如，这些技术可以包括形成含有悬浮在溶剂中的颗粒的溶液。在一些实施例中，溶剂可以是或者可以包括乙醇或异丙醇，而在其他实施例中，可以包括任何合适的溶剂。溶液还可以包括一种或多种分散的药剂或其他合适的成分。可以将溶液施用在子结构上并且可以通过例如蒸发去除该溶剂。
[0053]图3 (iii)示出在间隔开的部件110之间沉积TCO膜90之后的图3 (ii)的中间结构。可以通过CVD技术或PVD技术来施加TCO膜90，施加TCO膜可以是选择性的或者非选择性的。如图3 (iii)所示，TCO膜90可以覆盖间隔开的部件110的顶部。
[0054]图3 (iv)示出在去除间隔开的部件110 (如图2的步骤212)之后的图3 (iii)的中间结构。在去除间隔开的部件(如图3的方法)的情况下，间隔开的部件的透射率可以小于或等于TCO膜的透射率。先前被间隔开的部件110占据的空间用作间隔开的高透射率结构100。具体地，在一些实施例中，图3 (iv)的高透射率结构(即间隔)可以是穿孔。
[0055]可以通过各种技术去除间隔开的部件110，各种技术包括但不限于蚀刻、振动(例如在去离子水的水浴中)或者它们的组合。在一个实施例中，间隔开的部件I1可以是在去离子水中使用超声波浴去除的颗粒。在另一个实施例中，间隔开的部件110可以是通过选择性蚀刻(例如，通过酸)去除的突出物。
[0056]图4描述了用于制造透明导电层30和间隔开的高透射率结构的另一方法。图4
(i)示出了如图2的步骤200中的太阳能电池子结构20。图4 (ii)示出子结构20和沉积在子结构20上方的多个间隔开的部件110。可以在子结构20上沉积间隔开的部件110，并且该间隔开的部件可以是突出物或者颗粒。间隔开的部件110的可吸收辐射的透射率大于TCO膜90的可吸收辐射的透射率。
[0057]与图3相同，当图4 (ii)中间隔开的部件110是突出物时，可以通过各种技术形成突出物，该各种技术包括但不限于使用掩模技术(诸如光刻)的化学汽相沉积(CVD)技术或者物理汽相沉积(PVD)技术。与图3相同，当图4 (ii)的间隔开的部件110是颗粒时，可以通过使用诸如先前描述的溶液技术来沉积颗粒。
[0058]图4 (iii)示出在间隔开的部件110之间沉积TCO膜90之后的图4 (ii)的中间结构。可以通过CVD技术或PVD技术来沉积TCO膜90该沉积可以是选择性的或非选择性的。在一些实施例中，可以通过MOCVD工艺来选择性地沉积TCO膜90，或者在其他实施例，通过任何其他合适的工艺来选择性地沉积TCO膜90。如图4 (iii)所示，在一些实施例中，TCO膜90可以覆盖间隔开的部件110的顶部。在图4的实施例中，间隔开的部件110还可以是间隔开的高透射率结构100。在一些实施例中TCO膜90可以与间隔开的结构110—样厚或者比间隔开的结构110更厚，而在其他实施例中，间隔开的结构110可以延伸至TCO膜90上。在一些实施例中，不管TCO膜90和间隔开的结构110的相对厚度是多少，TCO膜都不覆盖件隔开的结构。
[0059]图5描述了用于制造透明导电层30和间隔开的高透射率结构的另一方法。图5
(i)示出了如图2的步骤200中的太阳能电池子结构20。图5 (ii)示出子结构20和沉积在子结构20上方的多个间隔开的部件110。可以在子结构20上沉积间隔开的部件110。间隔开的部件110可以是或者可以包括生长抑制剂120。在一些实施例中，生长抑制剂可以是酸或乙醇(例如酒精)，或者在其他实施例中，是任何合适的材料(例如，涂层)。可以通过喷洒(雾化)微滴在子结构20上方或上施加生长抑制剂120。
[0060]图5 (iii)示出在间隔开的生长抑制剂110/120之间沉积TCO膜之后的图5 (ii)的中间结构。可以通过CVD技术或PVD技术来施加TCO膜90，可以在子结构20上的生长抑制剂120上方选择性地沉积该TCO膜90。
[0061]图5 (iv)示出在如在图2的步骤212中去除间隔开的部件110/120之后的图5(iii)的中间结构。先前被上述间隔开的生长抑制剂120占据的空间用作间隔开的高透射率结构100。具体地，图5 (iv)的间隔开的高透射率结构100可以是穿孔。可以通过各种技术去除间隔开的部件110，各种技术包括但不限于清洗、振动(例如在去离子水的水浴中)或它们的组合。
[0062]图6示出了独立的间隔开的高透射率结构100的SEM图像以及下面的结构的示意性截面图。使用一滴HCl作为生长抑制剂来形成图6中间隔开的高透射率结构100，之后选择性地沉积由掺硼ZnO (BZO)所形成的TCO膜90。TCO膜90和下面的CIGS子结构20的厚度都是1500 μ m以及高透射率结构的直径是200 μ m。
[0063]图7是在图6的间隔开的高透射率结构100的整个宽度上的吸收光谱。如通过扫描可以明显看到，铜、硒、铟和硫信号在间隔开的高透射率结构100内很大，但是在存在TCO膜90情况下，它们被锌信号抑制。数据证实了本文中所述的TCO层30的策略的有效性。
[0064]在一些实施例中，提供太阳能电池。太阳能电池可以包括:含有设置在衬底上方的吸收层的太阳能电池子结构，以及设置在该子结构上方的透明导电氧化物(TCO)层。TCO层包括其中具有多个独立的间隔开的结构的TCO膜。独立的间隔开的结构比TCO膜具有更高的可吸收辐射的透射率。
[0065]在一些实施例中，TCO膜包括选自由掺铝ZnO、掺镓ZnO、掺铝镓ZnO、掺硼ZnO、掺铟CdO、铟锡氧化物、掺氟SnO以及它们的组合所组成的组的组分。
[0066]在一些实施例中，独立的间隔开的结构具有至少800nm的最小截面尺寸。
[0067]在一些实施例中，独立的间隔开的间隔结构具有直径为100微米或更小的最大截面尺寸。
[0068]在一些实施例中，独立的间隔开的结构是选自由穿孔、高透射率颗粒以及它们的组合所组成的组。
[0069]在一些实施例中，TCO层的导电率是至少103S/cm。在一些实施例中，所述TCO层的电阻率是10_3Ω.cm或者更小。
[0070]在一些实施例中，所述TCO层的透射率相对于可比较的同质TCO膜增大了至少5%。
[0071]在一些实施例中，提供太阳能电池。太阳能电池包括含有设置在衬底上的吸收层的太阳能电池子结构；以及设置在太阳能电池子结构上方的透明导电氧化物(TCO)层。TCO层包括其中的TCO膜和多个间隔开的颗粒。该颗粒具有至少SOOnm的最小截面尺寸并且嵌入TCO膜中。TCO层具有比可比较的同质TCO膜更高的可吸收辐射的透射率。
[0072]在一些实施例中，提供了一种形成太阳能电池的方法。该方法可以包括提供含有设置在衬底上方的吸收层的太阳能电池子结构；以及设置在该子结构上方的透明导电氧化物(TCO)层。TCO层包括在其中的TCO膜和多个间隔开的高透射率结构，并且TCO层具有比可比较的同质TCO膜更高的可吸收辐射的透射率。
[0073]在一些实施例中，TCO层的透射率相对于可比较的同质TCO膜增大了至少5%。
[0074]在一些实施例中，形成TCO层包括:(i)在子结构上方沉积多个间隔开的部件；以及在间隔开的部件之间沉积TCO膜。
[0075]在一些实施例中，间隔开的部件是选自由颗粒、突出物、生长抑制剂和它们的组合所组成的组。
[0076]在一些实施例中，该方法还包括去除间隔开的部件。
[0077]在一些实施例中，间隔开的部件包括生长抑制剂。在一些实施例中，生长抑制剂包括液体。
[0078]在一些实施例中，间隔开的部件包括透射率大于TCO膜的透射率的颗粒。
[0079]在一些实施例中，间隔开的部件包括透射率小于或等于TCO膜的透射率的颗粒或突出物。
[0080]在一些实施例中，间隔开的部件是颗粒，并且沉积多个间隔开的部件包括:(i)形成含有悬浮在溶剂中的颗粒的溶液；(ii )在子结构上方施用溶液；以及(iii )去除溶剂。
[0081]在一些实施例中，间隔开的部件是突出物，并且该方法进一步包括通过蚀刻去除突出物。
[0082]在一些实施例中，间隔开的高透射率结构是选自由颗粒、穿孔和它们的组合所组成的组。
[0083]前文仅示出了本发明的原理。因此，应该理解，尽管本文中没有明确描述或示出，但是本领域技术人员能够设想出实现本发明的原理并且包括在本发明的精神和范围内的各种布置。而且，本文中所引用的所有实例和条件语言主要旨在明确仅用于教导性目的并且帮助读者理解本发明的原理和发明人推动本领域所作出的发明构思，并且这些实例和条件语言应该理解为不限于具体引用的实例和条件。再者，本文引用本发明的原理、方面和实施例，以及他们的具体实例所有陈述意图涵盖它们的结构和功能的等同物。此外，这样的等同物意图包括现在已知的等同物和未来发展的等同物，即，不管结构怎样，能够实施相同功能的任何元件。[0084]结合被视为整个说明书的一部分的附图来阅读示例性实施例的描述。在说明书中，诸如“下部”、“上部”、“水平的”、“垂直的”、“在…上方”、“在…下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”的空间相对位置的术语以及它们的派生词(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等)应该解释为如所讨论的附图所述或所示的定向。这些空间相对位置的术语是为了方便描述并且不必要求以特定的定向构造或操作该装置。除非另有指明，否则关于附接、连接等的术语(诸如“连接”和“互连”)指的是结构直接地相互固定或附接或通过中间结构间接地相互固定或附接的关系，以及可移动的或刚性附接或关系。
[0085]尽管根据示例性实施例描述了本发明，但是本发明不限于此。相反，所附权利要求应该宽泛地解释为以包括本领域技术人员在不背离本发明的范围和等同物的范围内作出的本发明的其他变型 例和实施例。
【权利要求】
1.一种太阳能电池，包括: 太阳能电池子结构，包括设置在衬底上方的吸收层；以及 透明导电氧化物(TCO)层，设置在所述子结构上方，所述TCO层包括其中设有多个独立的间隔开的结构的TCO膜，并且所述独立的间隔开的结构具有比所述TCO膜更高的可吸收辐射的透射率。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述TCO膜包括选自由掺铝ZnO、掺镓ZnO、掺铝镓ZnO、掺硼ZnO、掺铟CdO、铟锡氧化物、掺氟SnO以及它们的组合所组成的组。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述独立的间隔开的结构具有至少SOOnm的最小截面尺寸。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述独立的间隔开的结构具有100微米以下的最大截面尺寸。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述独立的间隔开的结构包括穿孔和高透射率颗粒中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述TCO层的导电率至少为5X103S/cm。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述TCO层的电阻率为5Χ10_4Ω._以下。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述TCO层的透射率相对于可比较的同质TCO膜的透射率至少增加5%。
9.一种太阳能电池，包括: 太阳能电池子结构，包括设置在衬底上的吸收层；以及 透明导电氧化物(TCO)层，设置在所述太阳能电池子结构上方，所述TCO层包括其中设有多个间隔开的颗粒的TCO膜，所述颗粒具有至少SOOnm的最小截面尺寸并且嵌入所述TCO膜中，并且所述TCO层具有比可比较的同质TCO膜更高的可吸收辐射的透射率。
10.一种用于形成太阳能电池的方法，包括: 提供太阳能电池子结构，所述太阳能电池子结构包括设置在衬底上方的吸收层；以及形成设置在所述子结构上方的透明导电氧化物(TCO)层，其中，所述TCO层包括其中设有多个间隔开的高透射率结构的TCO膜，并且所述TCO层具有比可比较的同质TCO膜更高的可吸收辐射的透射率。
【文档编号】H01L31/18GK104037247SQ201310231580
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年6月9日 优先权日:2013年3月7日
【发明者】陈世伟 申请人:台积太阳能股份有限公司