[发明专利]溅射基于碲化镉的薄膜光伏器件中使用的硫化镉层的方法

说明书

技术领域

本文公开的主旨大体上涉及硫化镉薄膜层和它们的沉积方法。更具体地，本文公开的主旨涉及用于在碲化镉薄膜光伏器件中使用的硫化镉层和它们的制造方法。

背景技术

基于作为光敏部件的与硫化镉(CdS)配对的碲化镉(CdTe)的薄膜光伏(PV)模块(也称为“太阳能电池板”)在行业内获得广泛认可和关注。CdTe是具有特别适合于将太阳能转换为电力的特性的半导体材料。例如，CdTe具有约1.45eV的能量带隙，其使它与过去在太阳能电池应用中使用的较低带隙的半导体材料(例如，对于硅，约1.1eV)相比能够从太阳能光谱转换更多的能量。同样，与较低带隙的材料相比，CdTe转换处于较低或漫射光状态的辐射能，从而与其他常规材料相比，在白天过程或多云状况下具有更长的有效转换时间。当CdTe PV模块暴露于例如日光等光能时，n型层和p型层的结一般负责电势和电流的产生。具体地，碲化镉(CdTe)层和硫化镉(CdS)层形成p-n异质结，其中CdTe层充当p型层(即，正的电子接受层)并且CdS层充当n型层(即，负的电子供给层)。

硫化镉层是光伏器件中的“窗口层”，因为光能通过它进入碲化镉层。然而，从硫化镉靶溅射硫化镉层是昂贵的过程，并且一般低效地使用源材料。

存在需要采用更具成本效益的方式溅射硫化镉层并且产生大致上均一的硫化镉层的方法(特别是在碲化镉薄膜光伏器件的商业规模的制造过程中)。

发明内容

本发明的方面和优势将在下列说明中部分阐述，或可通过该说明明显可见，或可通过本发明的实践学习。

大体上提供在衬底上溅射硫化镉层的方法。该硫化镉层可以在溅射气氛中从靶溅射在衬底上，其中该靶包括按重量约75％至约100％的镉，并且其中该溅射气氛包括含硫的源气体。该硫化镉层可以在形成碲化镉薄膜光伏器件的方法中使用。

本发明的这些和其他特征、方面和优势将参照下列说明和附上的权利要求变得更好理解。包含在本说明书中并且构成其一部分的附图图示本发明的实施例并且与描述一起服务于解释本发明的原理。

附图说明

针对本领域内技术人员的本发明的完全和使能公开(包括其最佳模式)在该说明书中阐述，其参照附图，其中：

图1示出根据本发明的一个实施例的示范性碲化镉薄膜光伏器件的剖视图的一般示意图；

图2示出根据本发明的一个实施例的示范性DC溅射腔的剖视图的一般示意图；

图3示出制造包括碲化镉薄膜光伏器件的光伏模块的示范性方法的流程图；

在本说明书和图中标号的重复使用意在代表相同或类似的特征或元件。

部件列表

  10  光伏器件  12  玻璃  14  透明传导氧化物层  16  高阻透明缓冲层  18  硫化镉层  20  碲化镉层  22  背接触层  24  封装玻璃