專利名稱：錫酸鈣濺射靶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
光伏器件可以包括設(shè)置在基底上方的半導(dǎo)體材料，半導(dǎo)體材料例如具有用作窗口層的第一層和用作吸收體層的第二層。半導(dǎo)體窗口層可以使太陽(yáng)輻射穿透到吸收體層(例如，碲化鎘層)，吸收體層將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。光伏器件的效率并不是很高。


圖I是多層基底的示意圖。圖2是具有多個(gè)層的光伏器件的示意圖。圖3是濺射沉積室的示意圖。
具體實(shí)施例方式光伏器件可以包括在基底(或超基底)上構(gòu)建的多個(gè)層。例如，光伏器件可以包括在基底上形成為堆疊件的阻擋層、透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層、緩沖層和半導(dǎo)體層。每個(gè)層進(jìn)而可以包括多于一個(gè)的層或膜。例如，半導(dǎo)體層可以包括第一膜，包括形成在緩沖層上的半導(dǎo)體窗口層；第二膜，包括形成在半導(dǎo)體窗口層上的半導(dǎo)體吸收體層。另外，每個(gè)層可以覆蓋該器件的全部或一部分和/或位于該層下方的層或基底的全部或一部分。例如，“層”可以包括與表面的全部或一部分接觸的任何材料的任何量。在一個(gè)方面，一種濺射靶可以包括含有鎘和錫的濺射材料。濺射材料可以包括大約60wt. %至大約75wt. %的鎘。派射材料可以包括大約65wt. %至大約68wt. %的鎘。派射靶可以包括不銹鋼管。濺射材料可以連接到不銹鋼管以形成濺射靶。濺射靶可以包括將濺射材料和襯底管結(jié)合的結(jié)合層。濺射靶可以被構(gòu)造為在反應(yīng)濺射工藝中使用。濺射靶可以包括鎳、鋅、銦、鉛或鉍。濺射靶可以包括多于大約0. OOlwt. %的鎳。濺射靶可以包括少于大約I. Owt. %的鎳。派射祀可以包括大約0. OOlwt. %至大約I. Owt. %的鎳。派射祀可以包括大約0. 005wt. %至大約0. 5wt. %的鎳。派射革巴可以包括大約0. Olwt. %至大約0. Iwt. %的鎳。在一個(gè)方面，一種制造旋轉(zhuǎn)濺射靶的方法可以包括形成包括鎘和錫的濺射材料。濺射材料包括大約60wt. %至大約75wt. %的鎘。該方法可以包括將濺射材料附于襯底管以形成濺射靶。將濺射材料附于襯底管以形成濺射靶的步驟可以包括熱噴涂成型工藝。將濺射材料附于襯底管以形成濺射靶的步驟可以包括等離子體噴涂成型工藝。將濺射材料附于襯底管以形成濺射靶的步驟可以包括粉末冶金工藝。粉末冶金工藝可以包括熱壓制工藝。粉末冶金工藝可以包括等靜壓制工藝。將濺射材料附于襯底管以形成濺射靶的步驟可以包括流動(dòng)成型工藝。將濺射材料附于襯底管以形成濺射靶的步驟可以包括利用結(jié)合層將濺射材料結(jié)合到襯底管。在一個(gè)方面，一種多層結(jié)構(gòu)可以包括基底；阻擋層，包括氧化硅鋁且與基底相鄰；透明導(dǎo)電氧化物層，包括錫酸鎘且與阻擋層相鄰；緩沖層，包括氧化錫且與透明導(dǎo)電氧化物層相鄰。透明導(dǎo)電氧化物層可以包括從由鎳、鋅、銦、鉛和鉍組成的組中選擇的材料。所述結(jié)構(gòu)可以包括多于大約O. OOlwt. %的鎳。所述結(jié)構(gòu)可以包括少于大約I. Owt. %的鎳。所述結(jié)構(gòu)可以包括大約O. OOlwt. %至大約I. Owt. %的鎳。所述結(jié)構(gòu)可以包括大約O. 005wt. %至大約O. 5wt. %的鎳。所述結(jié)構(gòu)可以包括大約O. Olwt. %至大約O. Iwt. %的鎳。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有大于大約100歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有小于大約1500歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有大約200歐姆/平方至大約1000 歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有大約800歐姆/平方至大約1200歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有大約100歐姆/平方至大約500歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以包括具有大于大約5歐姆/平方的片電阻的退火后的層。透明導(dǎo)電氧化物層可以包括具有小于大約15歐姆/平方的片電阻的退火后的層。在一個(gè)方面，一種光伏器件可以包括基底；阻擋層，包括氧化硅鋁且與基底相鄰；透明導(dǎo)電氧化物層，包括錫酸鎘且與阻擋層相鄰；緩沖層，包括氧化錫且與透明導(dǎo)電氧化物層相鄰。光伏器件可以包括半導(dǎo)體窗口層，與緩沖層相鄰；半導(dǎo)體吸收體層，與半導(dǎo)體窗口層相鄰；背接觸件，與半導(dǎo)體吸收體層相鄰。半導(dǎo)體窗口層可以包括硫化鎘。半導(dǎo)體吸收體層可以包括碲化鎘。光伏器件可以包括與背接觸件相鄰的背支撐件。透明導(dǎo)電氧化物層還包括從由鎳、鋅、銦、鉛和鉍組成的組中選擇的材料。光伏器件可以包括多于大約O. OOlwt. %的鎳。光伏器件可以包括少于大約I. Owt. %的鎳。光伏器件可以包括少于大約I. Owt. %的鎳。光伏器件可以包括大約O. OOlwt. %至大約I. Owt. %的鎳。光伏器件可以包括大約0.005wt.%至大約0.5wt.%的鎳。光伏器件可以包括大約
O.Olwt. %至大約O. Iwt. %的鎳。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有大于大約100歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有小于大約1500歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有大約200歐姆/平方至大約1000歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有大約800歐姆/平方至大約1200歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有大約100歐姆/平方至大約500歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以包括具有大于大約5歐姆/平方的片電阻的退火后的層。透明導(dǎo)電氧化物層可以包括具有小于大約15歐姆/平方的片電阻的退火后的層。在一個(gè)方面，一種光伏模塊可以包括與基底相鄰的多個(gè)光伏電池。光伏模塊可以包括與所述多個(gè)光伏電池相鄰的背蓋。所述多個(gè)光伏電池中的每個(gè)光伏電池可以包括含有氧化硅鋁且與基底相鄰的阻擋層。光伏電池可以包括含有錫酸鎘且與阻擋層相鄰的透明導(dǎo)電氧化物層。光伏電池可以包括含有氧化錫且與透明導(dǎo)電氧化物層相鄰的緩沖層。光伏電池可以包括與緩沖層相鄰的半導(dǎo)體窗口層。光伏電池可以包括與半導(dǎo)體窗口層相鄰的半導(dǎo)體吸收體層。光伏電池可以包括與半導(dǎo)體吸收體層相鄰的背接觸件。
光伏模塊可以包括具有沿背接觸件分布的長(zhǎng)度的第一條膠帶。第一條膠帶可以包括前表面和后表面，每個(gè)表面包含粘結(jié)劑。光伏模塊可以包括沿著第一條膠帶的長(zhǎng)度分布的第一引線箔。光伏模塊可以包括第二條膠帶，第二條膠帶具有比第一條膠帶的長(zhǎng)度短的長(zhǎng)度，沿著第一條膠帶的長(zhǎng)度分布且位于第一條膠帶的端部之間。第二條膠帶可以包括前表面和后表面，每個(gè)表面包含粘結(jié)劑。光伏模塊可以包括第二引線箔，第二引線箔具有比第二條膠帶的長(zhǎng)度短的長(zhǎng)度，并且沿著第二條膠帶的長(zhǎng)度分布。光伏模塊可以包括設(shè)置成與第一條膠帶和第二條膠帶相鄰且垂直的多個(gè)平行的匯流條。所述多個(gè)平行的匯流條中的每一個(gè)匯流條可以與第一引線箔或第二引線箔中的一個(gè)接觸。光伏模塊可以包括第一子模塊和第二子模塊。第一子模塊可以包括所述多個(gè)光伏電池中的串聯(lián)連接的兩個(gè)或更多個(gè)電池。第二子模塊可以包括所述多個(gè)光伏電池中的串聯(lián)連接的另外兩個(gè)或更多個(gè)電池。第一子模塊和第二子模塊可以通過(guò)共用單元并聯(lián)連接。
在一個(gè)方面，一種用于發(fā)電的方法可以包括利用光束照射光伏電池以產(chǎn)生光電流。所述方法可以包括收集產(chǎn)生的光電流。光伏電池可以包括基底。光伏電池可以包括含有氧化硅鋁且與基底相鄰的阻擋層。光伏電池可以包括含有錫酸鎘且與阻擋層相鄰的透明導(dǎo)電氧化物層。光伏電池可以包括含有氧化錫且與透明導(dǎo)電氧化物層相鄰的緩沖層。光伏電池可以包括與緩沖層相鄰的半導(dǎo)體窗口層。光伏電池可以包括與半導(dǎo)體窗口層相鄰的半導(dǎo)體吸收體層。光伏電池可以包括與半導(dǎo)體吸收體層相鄰的背接觸件。光束可以包括大于大約400nm的波長(zhǎng)。光束可以包括小于大約700nm的波長(zhǎng)。光束可以包括紫外光。光束可以包括藍(lán)光。光束可以包括白光。所述方法可以包括將光電流由DC轉(zhuǎn)換為AC。參照?qǐng)D1，作為示例，阻擋層120可以沉積到基底100上?；?00可以包括任何適合的材料(包括例如玻璃)。玻璃可以包括鈉鈣玻璃或者鐵含量減少的任何玻璃。玻璃可以經(jīng)歷處理步驟，在該處理步驟過(guò)程中，可以使玻璃的一個(gè)或多個(gè)邊緣基本上倒圓。玻璃可以具有包括大約450nm至大約800nm的任何適合的透射率。玻璃也可以具有任何適合的透射百分比，例如包括大于大約50%、大于大約60%、大于大約70%、大于大約80%或大于大約85%。例如，基底100可以包括透射率為大約90%的玻璃?？梢岳美绨R射的任何適合的方法來(lái)沉積阻擋層120?？梢詮陌ㄈ魏芜m合的濺射材料的濺射靶來(lái)濺射阻擋層120，所述適合的濺射材料包括例如含有硅和鋁的組合的材料。例如，用于阻擋層120的濺射靶可以包括含有任何適合的硅與鋁之比的濺射材料。例如，用于阻擋層120的濺射靶可以包括含有5-35wt.%的鋁的濺射材料。用于阻擋層120的濺射靶可以包括含有15-20wt. %的鋁的濺射材料。用于阻擋層120的濺射靶可以包括襯底管(backing tube)，襯底管可以包括例如包括不銹鋼在內(nèi)的任何適合的材料。濺射材料可以連接到襯底管，以形成用于阻擋層120的濺射靶。用于阻擋層120的濺射靶可以包括用來(lái)將濺射材料結(jié)合到襯底管的結(jié)合層。用于阻擋層120的濺射靶可以被構(gòu)造成在任何適合的反應(yīng)濺射工藝中使用?？梢栽诖嬖谝环N或多種氣體(例如，氧氣)的情況下沉積阻擋層120。可以將氬氣加入到沉積室中，以提高沉積速率。例如，阻擋層120可以包括在存在氧/氬混合氣體的情況下濺射的氧化硅鋁。將氬加入到沉積工藝中可以使得阻擋層120的沉積速率更高。阻擋層120可以包括任何適合的材料，適合的材料例如包括氧化硅鋁。阻擋層120可以加入到基底和TCO層之間，以減少鈉或其它污染物從基底到半導(dǎo)體層的擴(kuò)散，這種擴(kuò)散可能導(dǎo)致劣化或分層。阻擋層120可以是透明的、熱穩(wěn)定的、具有數(shù)量減少的針孔并具有高的阻鈉能力以及良好的粘附特性。阻擋層120可以包括任何適合數(shù)量的層，并且可以具有例如包括大于大約500A、大于大約750A或小于大約1200A在內(nèi)的任何適合的厚度。例如，阻擋層120可以具有大約10OOA的厚度。透明導(dǎo)電氧化物層130可以與阻擋層120相鄰地形成?？梢岳冒ɡ鐬R射在內(nèi)的任何適合的方法沉積透明導(dǎo)電氧化物層130?？梢詮陌ㄈ魏芜m合的濺射材料的濺射靶來(lái)濺射透明導(dǎo)電氧化物層130，所述適合的濺射材料包括例如鎘和錫的組合。例如，用于透明導(dǎo)電氧化物層130的濺射靶可以包括含有任何適合的鎘與錫之比的濺射材料。例如，用于透明導(dǎo)電氧化物層130的濺射靶可以包括含有大于60wt. %的鎘的濺射材料。用于透明導(dǎo)電氧化物層130的濺射靶可以包括含有小于75wt. %的鎘的濺射材料。例如，用于透明導(dǎo)電氧化物層130的濺射靶可以包括含有60-75wt. %的鎘的濺射材料。用于透明導(dǎo)電氧化物層130的濺射靶可以包括含有65-68wt. %的鎘的濺射材料。用于透明導(dǎo)電氧化物層130 的濺射靶可以包括襯底管，襯底管可以包括例如包括不銹鋼在內(nèi)的任何適合的材料。濺射材料可以連接到襯底管，以形成用于透明導(dǎo)電氧化物層130的濺射靶。用于透明導(dǎo)電氧化物層130的濺射靶可以包括用來(lái)將濺射材料結(jié)合到襯底管的結(jié)合層。用于透明導(dǎo)電氧化物層130的濺射靶可以被構(gòu)造成在任何適合的反應(yīng)濺射工藝中使用。透明導(dǎo)電氧化物層可以是TCO堆疊件的一部分，TCO堆疊件還可以包括阻擋層和緩沖層?？梢岳冒ɡ鐬R射在內(nèi)的任何適合的技術(shù)來(lái)沉積TCO堆疊件層。濺射靶可以包括任何適合的材料?？梢酝ㄟ^(guò)鑄錠冶金來(lái)制造濺射靶?？梢詫R射靶制造成任何適合形狀的單個(gè)件。濺射靶可以是管?？梢酝ㄟ^(guò)將材料鑄造成諸如管的任何適合的形狀來(lái)制造濺射靶?？梢杂啥嘤谝粋€(gè)的件來(lái)制造濺射靶。例如，如果濺射靶包括鎘和錫濺射材料，則可以由多于一個(gè)的件(例如，鎘件和錫件)來(lái)制造靶?？梢詫⒓圃鞛槿魏芜m合的形狀(例如套筒)，并且可以以任何適合的方式或構(gòu)造來(lái)接合或連接這些件。例如，可以將鎘件和錫件焊接在一起來(lái)形成濺射靶?？梢詫⒁粋€(gè)套筒設(shè)置在另一套筒內(nèi)。用于氧化硅鋁阻擋層的濺射靶可以包括硅件和鋁件?？梢酝ㄟ^(guò)粉末冶金來(lái)制造濺射靶?？梢酝ㄟ^(guò)使粉末(例如，用于阻擋件靶的硅和鋁或者用于TCO靶的鎘和錫)固結(jié)而形成靶來(lái)形成濺射靶?？梢杂萌魏芜m合的工藝(例如，諸如等靜壓制的壓制)將粉末固結(jié)成任何適合的形狀。可以在任何適合的溫度下發(fā)生固結(jié)。濺射靶可以由包括多于一種的材料粉末(例如，硅和鋁或者鎘和錫)的粉末形成。多于一種的粉末可以以化學(xué)計(jì)量的合適的量存在。濺射靶(包括旋轉(zhuǎn)濺射靶)可以包括與襯底材料結(jié)合使用的濺射材料。襯底材料可以包括不銹鋼。襯底材料可以包括襯底管。襯底材料可以包括不銹鋼襯底管。該管可以是任何適合的尺寸。例如，該管的長(zhǎng)度可以為大約5英尺至大約15英尺、大約8英尺至大約12英尺、大約9英尺至大約11英尺、或者大約10英尺。該管的直徑可以為大約4英寸至大約12英寸、大約6英寸至大約8英寸、大約5英寸至大約7英寸、或者大約6英寸。用于氧化硅鋁阻擋層的濺射靶可以包括在施加硅鋁濺射材料之前施加到管表面的結(jié)合層。可通過(guò)將包含靶材料的線相鄰于基體設(shè)置來(lái)制造濺射靶。例如，可將包含靶材料的線纏繞在基體管周圍。所述線可包含以化學(xué)計(jì)量合適的量存在的多種材料(例如，用于錫酸鎘TCO層的鎘和錫)?；w管可以由將不被濺射的材料形成?？蓧褐?例如，通過(guò)等靜壓壓制)所述線?？赏ㄟ^(guò)將濺射材料噴涂到基體上來(lái)制造濺射靶。可以通過(guò)使用包括熱噴涂和等離子體噴涂的任何適合的噴涂工藝來(lái)噴涂濺射材料。濺射材料可以包括以化學(xué)計(jì)量合適的量存在的多種材料(例如，用于氧化硅鋁阻擋層的硅和鋁)。其上被噴涂靶材料的基體可以包括管?？梢酝ㄟ^(guò)將合金溶解在酸中來(lái)制造濺射靶。合金可以包括例如包括鎘和錫在內(nèi)的任何適合的材料。然后，可以將溶解的金 屬合金結(jié)合到不銹鋼管的外部。管與金屬合金之間的結(jié)合可以具有相當(dāng)高的強(qiáng)度。濺射靶可以基本上是均勻的?？梢岳冒ɡ玷T造在內(nèi)的各種適合的技術(shù)來(lái)制造濺射靶，鑄造可以由熔化合金、將熔化的合金澆注到模具內(nèi)然后快速冷卻組成?？蛇x擇地，可以使用任何適合的粉末冶金技術(shù)來(lái)形成濺射靶，適合的粉末冶金技術(shù)可以包括將前驅(qū)物材料研磨并噴涂。濺射靶可以包括任何適合比例的材料。例如，對(duì)于包括鎘和錫的濺射靶，濺射靶可以包括大約60-75wt. %的鎘，例如，65-68wt. %的鎘。濺射靶可以基本上是均勻的。濺射靶可以基本上是純的，僅僅包括痕跡量的包括例如鋅、銦、鉛和鉍在內(nèi)的各種元素。濺射靶還可以包括少量的鎳。例如，可以在初始的鑄造工藝中包括鎳。濺射靶可以包括潤(rùn)濕層，潤(rùn)濕層可以包括例如包括鎳在內(nèi)的任何適合的材料。濺射靶可以是機(jī)械鑄造的。例如，熱噴涂靶可以是機(jī)械鑄造的。在噴涂工藝期間，靶與基底之間的距離可以足夠地大以減少電弧。濺射膜的片電阻可以是任何適合的值。例如，濺射膜的片電阻可以為大于大約100歐姆/平方、大于大約400歐姆/平方、大于大約1000歐姆/平方、小于大約3000歐姆/平方或小于大約2000歐姆/平方。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有大于大約100歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有小于大約1500歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有大約200歐姆/平方至大約1000歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有大約800歐姆/平方至大約1200歐姆/平方的片電阻。透明導(dǎo)電氧化物層可以具有大約100歐姆/平方至大約500歐姆/平方的片電阻?？梢允褂冒ɡ珉p磁控濺射在內(nèi)的任何適合的技術(shù)來(lái)沉積靶。與阻擋層120 —樣，可以通過(guò)將氬氣加入到沉積環(huán)境中來(lái)以提高的速率沉積透明導(dǎo)電氧化物層130。例如，可以在存在氧/氬混合氣體的情況下沉積透明導(dǎo)電氧化物層130。在沉積之后，可以在阻擋層120和透明導(dǎo)電氧化物層130中能夠檢測(cè)到的氬含量。例如，阻擋層120或透明導(dǎo)電氧化物層130其中一者包括或二者均可以包括量為I-IOOOOppm (例如，IO-IOOOppm)的氬?？梢栽谌魏芜m合的壓強(qiáng)形成透明導(dǎo)電氧化物層130和其它層。例如，可以在大約3毫托至大約8毫托或者以大約5毫托的壓強(qiáng)沉積透明導(dǎo)電氧化物層130。透明導(dǎo)電氧化物層130可以包括例如包括錫酸鎘的非晶層在內(nèi)的任何適合的材料。透明導(dǎo)電氧化物層130可以具有例如包括大于大約2000A、大于大約2500A或小于大約3000A在內(nèi)的任何適合的厚度。例如，透明導(dǎo)電氧化物層130可以具有大約2600A的厚度。緩沖層140可以形成到透明導(dǎo)電氧化物層130上。緩沖層140可以沉積在TCO層和半導(dǎo)體窗口層之間，以降低在形成半導(dǎo)體窗口層的過(guò)程中出現(xiàn)不規(guī)則性的可能性。緩沖層140可以包括例如包括非晶氧化錫在內(nèi)的任何適合的材料。緩沖層140可以包括任何其它適合的材料，適合的材料包括氧化鋅錫、氧化鋅和氧化鋅錳。緩沖層140可以具有例如包括大于大約500A、大于大約650A、大于大約800人或小于大約1200人在內(nèi)的任何適合的厚度。例如，緩沖層140可以具有大約900A的厚度。可以利用包括例如濺射在內(nèi)的任何適合的方法來(lái)沉積緩沖層140。例如，緩沖層140可以包括在存在氧氣的情況下濺射的氧化錫。緩沖層140與阻擋層120和透明導(dǎo)電氧化物層130 —起可以形成透明導(dǎo)電氧化物堆疊件110。可以利用任何適合的技術(shù)或技術(shù)的組合來(lái)構(gòu)建包括在該結(jié)構(gòu)和光伏器件中的層。例如，可以通過(guò)低壓化學(xué)氣相沉積、常壓化學(xué)氣相沉積、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、熱化學(xué)氣相沉積、DC或AC濺射、旋涂式沉積和噴霧熱解來(lái)形成這些層。每個(gè)沉積層可以具有任何適合的厚度，例如，在大約IA至大約5000A的范圍內(nèi)。除了氧氣之外，還可以將氬氣加入到沉積室中來(lái)加快TCO堆疊件的沉積速率。例 如，可以在存在氧/氬混合氣的情況下濺射阻擋和/或TCO層，以促進(jìn)沉積工藝。氧化硅鋁可以沉積到玻璃基底上，玻璃基底可以包括任何適合的玻璃，適合的玻璃包括例如鈉鈣玻璃或鐵含量減少的任何玻璃。玻璃可以具有一個(gè)或多個(gè)倒圓的邊緣，以使基底能夠耐受高的退火溫度(例如，大約600°C )。TCO層可以具有低的粗糙度，以促進(jìn)硫化鈣沉積的順利進(jìn)行，從而使得更好地控制硫化鈣/碲化鎘接合界面?？梢酝ㄟ^(guò)監(jiān)測(cè)電池寬度(cell width)來(lái)控制TCO層的片電阻。例如，可以在存在氧/氬混合氣體的情況下將可以包括氧化鎘錫的TCO層沉積在氧化硅鋁上。在濺射氧化硅鋁和氧化鎘錫的過(guò)程中加入氬可以使沉積速率提高大約2倍。可以通過(guò)濺射相應(yīng)的包括適合的濺射材料的濺射靶來(lái)形成阻擋層、透明導(dǎo)電氧化物層和/或緩沖層。例如，如果阻擋層包括氧化硅鋁(SiAlOx),則濺射靶可以包括合適量的硅和鋁。可以在含氧環(huán)境中對(duì)濺射靶進(jìn)行濺射。例如，靶可以具有在95:5至65:35的范圍內(nèi)的硅鋁比。靶可以具有在80:20至85:15的范圍內(nèi)的硅鋁比。用來(lái)構(gòu)建錫酸鎘透明導(dǎo)電氧化物層的濺射靶可以包括鎘和錫。用來(lái)形成氧化錫緩沖層的濺射靶可以包括錫，并且可以在含氧環(huán)境中進(jìn)行濺射。參照?qǐng)D3，濺射系統(tǒng)300可以包括室316和濺射靶346。濺射靶346可以包括例如包括一定量的鎘和錫在內(nèi)的任何適合的材料。基底356可以安裝在板366上或以任何其它適合的方式進(jìn)行設(shè)置，其中，基底356可以包括任何適合的基底材料，適合的基底材料包括例如玻璃(例如包括鈉鈣玻璃)?？梢越?jīng)由氣體入口 336將任何適合的氣體引入到室316中，適合的氣體包括例如氬、氧或氮以及適合的摻雜劑氣體，適合的摻雜劑氣體包括例如硼、鈉、氟或鋁。在沉積之后，可以使透明導(dǎo)電氧化物堆疊件110退火，以形成如圖2的退火堆疊件210，這可以引起錫酸鎘的形成。可以利用任何適合的退火工藝對(duì)透明導(dǎo)電氧化物堆疊件110進(jìn)行退火?？梢栽诖嬖诒贿x擇為控制退火方面的氣體(例如，氮?dú)?的情況下發(fā)生退火。可以在任何適合的壓強(qiáng)下(例如，在減壓、低真空或者大約0. OlPa (10_4托)的壓強(qiáng)下)對(duì)透明導(dǎo)電氧化物堆疊件110進(jìn)行退火。可以在任何適合的溫度或溫度范圍下對(duì)透明導(dǎo)電氧化物堆疊件110進(jìn)行退火。例如，可以在大約380°C以上、大約400°C以上、大約500°C以上、大約600°C以上或者在大約800°C以下對(duì)透明導(dǎo)電氧化物堆疊件110進(jìn)行退火。例如，可以在大約400°C至大約800°C或者在大約500°C至大約700°C對(duì)透明導(dǎo)電氧化物堆疊件110進(jìn)行退火?？梢詫?duì)透明導(dǎo)電氧化物堆疊件110退火達(dá)任何適合的持續(xù)時(shí)間?？梢詫?duì)透明導(dǎo)電氧化物堆疊件110退火達(dá)多于大約10分鐘、多于大約20分鐘、多于大約30分鐘或少于大約40分鐘。例如,可以對(duì)透明導(dǎo)電氧化物堆疊件110退火達(dá)大約15分鐘至大約20分鐘。在退火之后，退火后的透明導(dǎo)電氧化物堆疊件210中的透明導(dǎo)電氧化物層可以具有變化的片電阻。例如，在退火之后，來(lái)自退火后的透明導(dǎo)電氧化物堆疊件的透明導(dǎo)電氧化物層的片電阻可以為大于大約5歐姆/平方、大于大約7歐姆/平方、大于大約10歐姆/平方、小于大約15歐姆/平方、小于大約12歐姆/平方或者小于大約8歐姆/平方。例如，退火后的厚度為大約2000A的堆疊件可以具有大約6歐姆/平方的片電阻，退火后的厚度為大約2500A的堆疊件可以具有大約12歐姆/平方的片電阻。因此，透明導(dǎo)電氧化物層在退火后的體電阻可以為大于大約I. OX IO4歐姆· cm或小于3X IO4大約歐姆· cm。退火后的透明導(dǎo)電氧化物堆疊件210可以用來(lái)形成如圖2的光伏器件20。參照?qǐng)D2，半導(dǎo)體層200可以沉積到退火后的透明導(dǎo)電氧化物堆疊件210上。半導(dǎo)體層200可以包括半導(dǎo)體窗口層220和半導(dǎo)體吸收體層230。半導(dǎo)體窗口層220可以直接沉積到退火后的 透明導(dǎo)電氧化物堆疊件210上?？梢岳冒庀鄠鬏敵练e在內(nèi)的任何已知的沉積技術(shù)來(lái)沉積半導(dǎo)體窗口層220。半導(dǎo)體吸收體層230可以沉積到半導(dǎo)體窗口層220上。可以利用包括例如氣相傳輸沉積在內(nèi)的任何已知的沉積技術(shù)來(lái)沉積半導(dǎo)體吸收體層230。半導(dǎo)體窗口層220可以包括硫化鎘層。半導(dǎo)體吸收體層230可以包括碲化鎘層。背接觸件240可以沉積到半導(dǎo)體層200上。背接觸件240可以沉積到半導(dǎo)體吸收體層230上。背支撐件250可以形成在或位于背接觸件240上。利用在此討論的方法制造的光伏電池可以包括在一個(gè)或多個(gè)光伏模塊中。例如，利用上述方法制造的光伏電池可以包括在多個(gè)子模塊中，多個(gè)子模塊可以被裝配成更大的光伏模塊。這樣的模塊可以包括在用來(lái)發(fā)電的各種系統(tǒng)中。例如，光伏模塊可以包括一個(gè)或多個(gè)由串聯(lián)連接的多個(gè)光伏電池組成的子模塊。一個(gè)或多個(gè)子模塊可以經(jīng)由共用單元并聯(lián)連接以形成光伏模塊。匯流條組件(bus bar assembly)可以附于光伏模塊的接觸表面，以能夠進(jìn)行與另外的電子元件(例如，一個(gè)或多個(gè)另外的模塊)的連接。例如，可以沿著模塊的長(zhǎng)度分布第一條雙面膠帶，并且可以相鄰于該第一條雙面膠帶施加第一引線箔?？梢韵噜徲诘谝灰€箔來(lái)施加第二條雙面膠帶(比第一條小)?？梢韵噜徲诘诙l雙面膠帶來(lái)施加第二引線箔。膠帶和箔的定位方式可以是使得第一引線箔的至少一部分被暴露并且第二引線箔的至少一部分被暴露。在施加膠帶和箔之后，可以沿著模塊的接觸區(qū)域設(shè)置多個(gè)匯流條。匯流條可以設(shè)置成相互平行且以任何適合的距離分隔開(kāi)。例如，多個(gè)匯流條可以包括位于第一引線箔的一部分上的至少一個(gè)匯流條和位于第二引線箔的一部分上的至少一個(gè)匯流條。匯流條與引線箔的其上施加有匯流條的部分一起可以限定正極區(qū)域或負(fù)極區(qū)域?？梢岳幂佋诘谝灰€箔或第二引線箔的一部分中構(gòu)建環(huán)?？梢詫h(huán)穿線經(jīng)過(guò)隨后沉積的背玻璃的孔。光伏模塊可以連接到例如包括一個(gè)或多個(gè)另外的光伏模塊在內(nèi)的其它電子元件。例如，光伏模塊可以電連接到一個(gè)或多個(gè)另外的光伏模塊以形成光伏陣列。光伏電池/模塊/陣列可以被包括在用來(lái)發(fā)電的系統(tǒng)中。例如，可以用光束照射光伏電池，以產(chǎn)生光電流?？梢跃奂怆娏鳎⑶铱梢詫⒐怆娏鲝闹绷?DC)轉(zhuǎn)換為交流(AC)并將光電流分配到電網(wǎng)。可以將任何適合波長(zhǎng)(包括例如大于400nm或小于700nm)的光(例如紫外光)引導(dǎo)到光伏電池以產(chǎn)生光電流。由一個(gè)光伏電池產(chǎn)生的光電流可以與由其它光伏電池產(chǎn)生的光電流結(jié)合。例如，光伏電池可以是光伏陣列中的一個(gè)或多個(gè)光伏模塊的一部分，可以對(duì)來(lái)自光伏電池的聚集電流(aggregate current)進(jìn)行利用和分配。通過(guò)舉例說(shuō)明和示例的方式提供了上面描述的實(shí)施例。應(yīng)該明白，上面提供的示例可以在特定的方面進(jìn)行更改，并且仍然保持在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。應(yīng)該理解，盡管已經(jīng)參照上面的優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是其它實(shí)施例在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)?！?br> 權(quán)利要求
1.一種濺射靶，包括 濺射材料，包括錫和大約60wt. %至大約75wt. %的鎘；以及 不銹鋼管，其中，濺射材料連接到不銹鋼管以形成濺射靶。
2.如權(quán)利要求I所述的濺射靶，其中，濺射材料包括大約65wt.%至大約68wt. %的鎘。
3.如權(quán)利要求I所述的濺射靶，所述濺射靶還包括將濺射材料和襯底管結(jié)合的結(jié)合層。
4.如權(quán)利要求I所述的濺射靶，其中，所述濺射靶被構(gòu)造為在反應(yīng)濺射工藝中使用。
5.如權(quán)利要求I所述的濺射靶，所述濺射靶還包括從由鎳、鋅、銦、鉛和鉍組成的組中選擇的材料。
6.如權(quán)利要求I所述的濺射靶，所述濺射靶還包括多于大約O.OOlwt. %的鎳。
7.如權(quán)利要求I所述的濺射靶，所述濺射靶還包括少于大約I.Owt. %的鎳。
8.—種制造濺射靶的方法，包括 形成包括鎘和錫的濺射材料，其中，濺射材料包括大約60wt. %至大約75wt. %的鎘；以及 將濺射材料附于襯底管以形成濺射靶。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，將濺射材料附于襯底管以形成濺射靶的步驟包括熱噴涂成型工藝。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，將濺射材料附于襯底管以形成濺射靶的步驟包括等離子體噴涂成型工藝。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，將濺射材料附于襯底管以形成濺射靶的步驟包括粉末冶金工藝。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，粉末冶金工藝包括熱壓制工藝。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，粉末冶金工藝包括等靜壓制工藝。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，將濺射材料附于襯底管以形成濺射靶的步驟包括流動(dòng)成型工藝。
15.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，將濺射材料附于襯底管以形成濺射靶的步驟包括利用結(jié)合層將濺射材料結(jié)合到襯底管。
16.—種多層的結(jié)構(gòu),包括 基底； 阻擋層，包括氧化硅鋁且與基底相鄰； 透明導(dǎo)電氧化物層，包括錫酸鎘且與阻擋層相鄰；以及 緩沖層，包括氧化錫且與透明導(dǎo)電氧化物層相鄰。
17.如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)，其中，透明導(dǎo)電氧化物層還包括從由鎳、鋅、銦、鉛和鉍組成的組中選擇的材料。
18.如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)還包括多于大約O.OOlwt. %的鎳。
19.如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)還包括少于大約I.Owt. %的鎳。
20.如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)，其中，透明導(dǎo)電氧化物層具有大于大約100歐姆/平方的片電阻。
21.如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)，其中，透明導(dǎo)電氧化物層具有小于大約1500歐姆/平方的片電阻。
22.如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)，其中，透明導(dǎo)電氧化物層包括具有大于大約5歐姆/平方的片電阻的退火后的層。
23.如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)，其中，透明導(dǎo)電氧化物層包括具有小于大約15歐姆/平方的片電阻的退火后的層。
24.一種光伏器件，包括 基底； 阻擋層，包括氧化硅鋁且與基底相鄰； 透明導(dǎo)電氧化物層，包括錫酸鎘且與阻擋層相鄰； 緩沖層，包括氧化錫且與透明導(dǎo)電氧化物層相鄰； 半導(dǎo)體窗口層，與緩沖層相鄰； 半導(dǎo)體吸收體層，與半導(dǎo)體窗口層相鄰；以及 背接觸件，與半導(dǎo)體吸收體層相鄰。
25.如權(quán)利要求24所述的光伏器件，其中，透明導(dǎo)電氧化物層還包括從由鎳、鋅、銦、鉛和鉍組成的組中選擇的材料。
26.如權(quán)利要求24所述的光伏器件，所述光伏器件還包括多于大約O.OOlwt. %的鎳。
27.如權(quán)利要求24所述的光伏器件，所述光伏器件還包括少于大約l.Owt.%的鎳。
28.如權(quán)利要求24所述的光伏器件，其中，透明導(dǎo)電氧化物層具有大于大約100歐姆/平方的片電阻。
29.如權(quán)利要求24所述的光伏器件，其中，透明導(dǎo)電氧化物層具有小于大約1500歐姆/平方的片電阻。
30.如權(quán)利要求24所述的光伏器件，其中，透明導(dǎo)電氧化物層包括具有大于大約5歐姆/平方的片電阻的退火后的層。
31.如權(quán)利要求24所述的光伏器件，其中，透明導(dǎo)電氧化物層包括具有小于大約15歐姆/平方的片電阻的退火后的層。
32.如權(quán)利要求24所述的光伏器件，所述光伏器件還包括與背接觸件相鄰的背支撐件。
33.如權(quán)利要求24所述的光伏器件，其中，半導(dǎo)體窗口層包括硫化鎘，半導(dǎo)體吸收體層包括締化鎘。
34.—種光伏模塊,包括 多個(gè)光伏電池，與基底相鄰；以及 背蓋，與所述多個(gè)光伏電池相鄰，所述多個(gè)光伏電池中的每個(gè)光伏電池包括 阻擋層，包括氧化硅鋁且與基底相鄰； 透明導(dǎo)電氧化物層，包括錫酸鎘且與阻擋層相鄰； 緩沖層，包括氧化錫且與透明導(dǎo)電氧化物層相鄰； 半導(dǎo)體窗口層，與緩沖層相鄰； 半導(dǎo)體吸收體層，與半導(dǎo)體窗口層相鄰；以及 背接觸件，與半導(dǎo)體吸收體層相鄰。
35.如權(quán)利要求34所述的光伏模塊,所述光伏模塊還包括第一條膠帶，具有沿背接觸件分布的長(zhǎng)度，第一條膠帶包括前表面和后表面，每個(gè)表面包含粘結(jié)劑； 第一引線箔，沿著第一條膠帶的長(zhǎng)度分布； 第二條膠帶，具有比第一條膠帶的長(zhǎng)度短的長(zhǎng)度，沿著第一條膠帶的長(zhǎng)度分布且位于第一條膠帶的端部之間，其中，第二條膠帶包括前表面和后表面，每個(gè)表面包含粘結(jié)劑；第二引線箔，具有比第二條膠帶的長(zhǎng)度短的長(zhǎng)度，并且沿著第二條膠帶的長(zhǎng)度分布；以及 多個(gè)平行的匯流條，設(shè)置成與第一條膠帶和第二條膠帶相鄰且垂直，其中，所述多個(gè)平行的匯流條中的每一個(gè)匯流條與第一引線箔或第二引線箔中的一個(gè)接觸。
36.如權(quán)利要求34所述的光伏模塊，所述光伏模塊還包括第一子模塊和第二子模塊，其中，第一子模塊包括所述多個(gè)光伏電池中的串聯(lián)連接的兩個(gè)或更多個(gè)電池，第二子模塊包括所述多個(gè)光伏電池中的串聯(lián)連接的另外兩個(gè)或更多個(gè)電池，其中，第一子模塊和第二子模塊通過(guò)共用單元并聯(lián)連接。
37.一種發(fā)電的方法,所述方法包括 利用光束照射光伏電池，以產(chǎn)生光電流；以及 收集產(chǎn)生的光電流，其中，光伏電池包括 基底； 阻擋層，包括氧化硅鋁且與基底相鄰； 透明導(dǎo)電氧化物層，包括錫酸鎘且與阻擋層相鄰； 緩沖層，包括氧化錫且與透明導(dǎo)電氧化物層相鄰； 半導(dǎo)體窗口層，與緩沖層相鄰； 半導(dǎo)體吸收體層，與半導(dǎo)體窗口層相鄰；以及 背接觸件，與半導(dǎo)體吸收體層相鄰。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，光束包括大于大約400nm的波長(zhǎng)。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，光束包括小于大約700nm的波長(zhǎng)。
40.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，光束包括紫外光。
41.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，光束包括藍(lán)光。
42.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，光束包括白光。
43.如權(quán)利要求43所述的方法，所述方法還包括將光電流由DC轉(zhuǎn)換為AC。
全文摘要
一種結(jié)構(gòu)包括阻擋層和透明導(dǎo)電氧化物層，阻擋層可以包括氧化硅鋁，透明導(dǎo)電氧化物層可以包括鎘和錫的層。
文檔編號(hào)H01L31/0224GK102959120SQ201180031976
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者邊雅敏·布魯爾, 道格拉斯·達(dá)爾森, 斯科特·米爾斯, 戴爾·羅伯茨, 楊宇, 趙志波, 基思·J·布羅斯, 克勞斯·哈蒂格, 安妮特·克瑞斯考 申請(qǐng)人:第一太陽(yáng)能有限公司