DE102011004152A1 - Process for producing a solar cell - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer Photovoltaik-Anordnung aufweisend die Schritte: Anordnen einer transparenten leitfähigen Schicht auf einem transparenten Träger, die als Frontkontakt der Solarzelle dient, einer ersten Halbleiterschicht und einer leitfähigen Zwischenschicht; Entfernen der leitfähigen Zwischenschicht, der ersten Halbleiterschicht und der transparenten leitfähigen Schicht aus einem ersten Bereich durch Laserstrahlung; Anordnen einer zweiten Halbleiterschicht; Entfernen der zweiten Halbleiterschicht, der leitfähigen Zwischenschicht und der ersten Halbleiterschicht aus einem zweiten Bereich durch Laserstrahlung, wobei der zweite Bereich getrennt vom ersten Bereich liegt; Anordnen einer leitfähigen Schicht, die als Rückseitenkontakt der Photovoltaik-Anordnung dient; und Entfernen des Rückseitenkontakts, der zweiten Halbleiterschicht, der leitfähigen Zwischenschicht und der ersten Halbleiterschicht aus einem dritten Bereich durch Laserstrahlung, wobei der dritte Bereich getrennt vom ersten und zweiten Bereich liegt und das Entfernen im ersten Bereich zur Unterbrechung eines Strompfades zur Vermeidung eines Leckstromes zwischen der leitfähigen Zwischenschicht und dem Rückseitenkontakt wirkt.A method of manufacturing a photovoltaic device comprising the steps of: disposing a transparent conductive layer on a transparent support serving as a front contact of the solar cell, a first semiconductor layer and a conductive intermediate layer; Removing the intermediate conductive layer, the first semiconductor layer and the transparent conductive layer from a first region by laser radiation; Arranging a second semiconductor layer; Removing the second semiconductor layer, the intermediate conductive layer and the first semiconductor layer from a second region by laser radiation, the second region being separate from the first region; Arranging a conductive layer which serves as the rear side contact of the photovoltaic device; and removing the back contact, the second semiconductor layer, the intermediate conductive layer and the first semiconductor layer from a third region by laser radiation, the third region being separate from the first and second regions and removing in the first region to interrupt a current path to prevent leakage between the first and second regions conductive intermediate layer and the backside contact acts.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle, insbesondere einer Dünnschichtsolarzelle.The invention relates to a method for producing a solar cell, in particular a thin-film solar cell.
Stand der TechnikState of the art
Sonnenenergie ist eine erneuerbare, natürliche und überall verfügbare Energiequelle, deren Nutzung in den letzen Jahren stark zugenommen hat. Die photovoltaische (PV) Energieumwandlung findet mit Hilfe von Solarzellen, die zu so genannten Solarmodulen verbunden werden, in Photovoltaikanlagen statt. Die erzeugte Elektrizität kann entweder vor Ort genutzt, in Akkumulatoren gespeichert oder in Stromnetze eingespeist werden. Photovoltaikanlagen finden ihren Einsatz auf verschiedenste Weise, so z. B. auf Gebäudedächern, als Fassaden oder als Freilandanlagen.Solar energy is a renewable, natural and widely available source of energy, the use of which has increased dramatically in recent years. The photovoltaic (PV) energy conversion takes place with the help of solar cells, which are connected to so-called solar modules, in photovoltaic systems. The generated electricity can either be used locally, stored in accumulators or fed into electricity grids. Photovoltaic systems find their use in various ways, such. B. on building roofs, as facades or as outdoor facilities.
Die ununterbrochene Entwicklung der Photovoltaik-Systeme hat in den letzen Jahren ermöglicht, dass Dünnschichtmodule bzw. -solarzellen, die bis vor kurzem noch einen Nischenmarkt darstellten, mittlerweile immer mehr, auch in Solarparks der Megawatt-Klasse, eingesetzt werden. In Dünnschichtsolarzellen werden die zur Energieumwandlung benötigten Halbleitermaterialien in extrem dünnen Schichten mit speziellen Herstellungsverfahren direkt auf ein Trägermaterial (Substrat) aus Glas, Kunststoff oder Metallfolie aufgebracht. In Besonderen werden Dünnschichtsolarzelle in sehr dünnen übereinander liegenden Schichten abgeschieden.The continuous development of photovoltaic systems has enabled in recent years that thin-film modules or solar cells, which until recently were still a niche market, are now increasingly being used, even in megawatt-class solar parks. In thin-film solar cells, the semiconductor materials required for energy conversion are applied in extremely thin layers with special manufacturing processes directly onto a carrier material (substrate) made of glass, plastic or metal foil. In particular, thin film solar cells are deposited in very thin superimposed layers.
Im Vergleich mit Standardsolarzellen (kristallinen Wafer-Solarzellen) zeigen die Dünnschichtsolarzellen wesentliche Vorteile. Zunächst benötigt die Dünnschichttechnologie weniger Material. Während zum Beispiel die Aktiv-Zone zur Energieumwandlung einer Dünnschichtsolarzelle zwischen 1 μm und 10 μm dick ist, liegt dagegen die Dicke einer Aktiv-Zone einer Standardsolarzelle zwischen 100 und 300 μm. Außerdem können Dünnschichtsolarzellen in einem großflächigen Prozess hergestellt werden, welcher einem vollautomatisierten, fortlaufenden Herstellungsverfahren entspricht.In comparison with standard solar cells (crystalline wafer solar cells), the thin-film solar cells show significant advantages. First, thin-film technology requires less material. While, for example, the active zone for energy conversion of a thin-film solar cell is between 1 μm and 10 μm thick, the thickness of an active zone of a standard solar cell is between 100 and 300 μm. In addition, thin-film solar cells can be produced in a large-scale process, which corresponds to a fully automated, continuous production process.
Hierbei können unterschiedliche photovoltaische Materialien und unterschiedliche Abscheidungstechniken verwendet werden. Abhängig vom verwendeten Material werden die Solarzellen als Silizium-Zelltyp (amorphes oder mikrokristallines Silizium), Cadmiumtellurid-Zelltyp, Kupfer-Indium-Gallium-Selenium-Zelltyp oder Grätzel-Zelltyp klassifiziert. Die Herstellung der Schichten kann je nach Zelltyp mit Hilfe oberflächentechnischer Verfahren, wie zum Beispiel physikalische oder chemische Gasphasenabscheidung, Hochvakuumaufdampfen oder elektrochemische Abscheidung, erfolgen.In this case, different photovoltaic materials and different deposition techniques can be used. Depending on the material used, the solar cells are classified as silicon cell type (amorphous or microcrystalline silicon), cadmium telluride cell type, copper-indium-gallium-selenium cell type or Grätzel cell type. Depending on the cell type, the layers may be produced by means of surface-engineering processes, such as, for example, physical or chemical vapor deposition, high-vacuum vapor deposition or electrochemical deposition.
Darüber hinaus ermöglichen diese Abscheidungsprozesse eine einfache Übertragung des Herstellungsverfahrens vom Labor auf die Großserienanlage. Daher kann der Prozess zur Herstellung einer Laborsolarzelle mit einer Größe von ca. 2,5 cm2 ebenfalls zur Herstellung eines PV-Moduls mit einer Größe von ca. 60 cm × 150 cm verwendet werden. Während Standardmodule aus einzeln miteinander verbundenen kristallinen Solarzellen bestehen, können Dünnschichtanordnungen „einstückig” hergestellt werden, wobei die benötigten Materialien Schicht um Schicht abgeschieden werden. Die Dünnschichtmaterialien werden auf einem Träger abgeschieden und bestehen im Wesentlichen aus drei Hauptschichten: einem dünnen transparenten leitfähigen Oxid (TCO, transparent conductive Oxide), welches als Frontkontakt dient, einer Halbleiterschicht, die als p-n-Übergangszone dient, und einer leitfähigen Schicht, z. B. Metall, welche als Rückseitenkontakt dient.In addition, these deposition processes enable a simple transfer of the manufacturing process from the laboratory to the large-scale plant. Therefore, the process for producing a laboratory solar cell having a size of about 2.5 cm 2 can also be used for producing a PV module having a size of about 60 cm × 150 cm. While standard modules consist of individually interconnected crystalline solar cells, thin film arrangements can be made "in one piece," depositing the required materials layer by layer. The thin film materials are deposited on a support and essentially consist of three main layers: a thin transparent conductive oxide (TCO) serving as a front contact, a semiconductor layer serving as a pn junction zone, and a conductive layer, e.g. B. metal, which serves as a backside contact.
Um eine brauchbare Spannung aus Dünnschichtsolarmodulen zu erzeugen, muss das Modul jedoch in eine Vielzahl von Zellen aufgeteilt werden, welche miteinander in Reihe verbunden sind. Zu diesem Zweck wird einen Laser verwendet, welcher das präziseste Werkzeug zur Strukturierung von Dünnschicht-Solarzellen darstellt. Somit lassen sich Laserschritte mit Abscheidungsschritten abwechseln, um ein komplettes Dünnschichtmodul herzustellen.However, to produce a useful voltage from thin film solar modules, the module must be divided into a plurality of cells connected in series. For this purpose, a laser is used, which is the most precise tool for structuring thin-film solar cells. Thus, laser steps can be alternated with deposition steps to produce a complete thin film module.
Der Prozess des Laserstrukturierens basiert grundsätzlich auf dem laserinduzierten Abtrag. Der Laser erzeugt mikrometerfeine Isolationskanäle für eine optimale Nutzung der Substratfläche bei gleichzeitiger Vermeidung der Schädigung der jeweils darunter liegenden Schicht. Daraus resultiert ein hoher Wirkungsgrad der Solarmodule.The process of laser structuring is fundamentally based on the laser-induced ablation. The laser generates micrometer-thin isolation channels for optimal use of the substrate surface while avoiding damage to the underlying layer. This results in a high efficiency of the solar modules.
Die leitfähige Zwischenschicht wird hierbei zwischen den Halbleitern angeordnet, um die Absorptionsfähigkeit der Solarzelle zu erhören bzw. um bestimmte spektrale Anteile der Strahlung weiterzuleiten. Hierbei reflektiert die leitfähige Zwischenschicht einen Teil des einfallenden Lichtes und leitet den übrigen Teil weiter.The conductive intermediate layer is in this case arranged between the semiconductors in order to hear the absorption capability of the solar cell or to certain spectral components of the radiation forward. In this case, the conductive intermediate layer reflects a part of the incident light and forwards the remaining part.
In der
Idealerweise fließt der Fotostrom vom Frontkontakt zum Rückseitenkontakt der ersten Solarzelle S1 und dann zum Frontkontakt der zweiten Solarzelle S2 über den Pfad W1. Aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit der leitfähigen Zwischenschicht
Aus
Da hierbei lediglich die leitfähige Zwischenschicht mit einem Teil der ersten Halbleiterschicht entfernt bzw. behandelt wird, muss der Laserprozess sehr genau sein, damit er sich auf die benachbarten Schichten nicht auswirkt. Trotz der geforderten Genauigkeit des Laserprozesses können jedoch Reste der leitfähigen Zwischenschicht und/oder der ersten Halbleiterschicht übrigbleiben, die trotzdem zu einem Leckstrom führen. Außerdem wird hierbei ein zusätzlicher Laserschritt verwendet, welcher eine größere „Nicht-Aktiv-Zone” bzw. eine Verkleinerung der benutzbaren Zone zur Energieumwandlung verursacht. Selbstverständlich führt ein zusätzlicher Laserschritt ferner zur Steigerung der Produktionskosten.Since in this case only the conductive intermediate layer is removed or treated with a part of the first semiconductor layer, the laser process must be very accurate, so that it does not affect the adjacent layers. Despite the required accuracy of the laser process, however, remains of the conductive intermediate layer and / or the first semiconductor layer may remain, which nevertheless lead to a leakage current. In addition, an additional laser step is used here, which causes a larger "non-active zone" or a reduction of the usable zone for energy conversion. Of course, an additional laser step also leads to an increase in production costs.
Darüber hinaus verhindert es ein solches Verfahren, die transparente leitfähige Schicht, die erste Halbleiterschicht und die leitfähige Zwischenschicht in einer ununterbrochenen Reihenfolge abscheiden zu können. Der Fachmann würde hierbei verstehen, dass sich somit ein Laserschritt zwischen den Abscheidungsschritten sich auf die Parameter während des Abscheidungsprozesses stark auswirkt.Moreover, it prevents such a method from being able to deposit the transparent conductive layer, the first semiconductor layer, and the intermediate conductive layer in an uninterrupted order. The person skilled in the art would understand that a laser step between the deposition steps thus has a strong effect on the parameters during the deposition process.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung stellt ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.The invention provides a manufacturing method having the features of
Die Erfindung schließt den grundlegenden Gedanken ein, ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle anzugeben, welches das Anordnen einer transparenten leitfähigen Schicht auf einem transparenten Träger, einer ersten Halbleiterschicht und einer auf der ersten Halbleiterschicht angeordneten leitfähigen Zwischenschicht auf der transparenten leitfähigen Schicht und das Entfernen dieser drei Schichte aus einem ersten Bereich durch Laserstrahlung umfasst. Hierbei dient die transparente leitfähige Schicht als Frontkontakt der Solarzelle. Ferner umfasst das Verfahren das Anordnen einer zweiten Halbleiterschicht auf der leitfähigen Zwischenschicht und das Entfernen der zweiten Halbleiterschicht, der leitfähigen Zwischenschicht und der ersten Halbleiterschicht aus einem zweiten Bereich durch Laserstrahlung, wobei der zweite Bereich getrennt vom ersten Bereich liegt. Schließlich umfasst das Verfahren das Anordnen einer leitfähigen Schicht, die als Rückseitenkontakt der Solarzelle dient, auf der zweiten Halbleiterschicht und das Entfernen des Rückseitenkontakts, der zweiten Halbleiterschicht, der leitfähigen Zwischenschicht und der ersten Halbleiterschicht aus einem dritten Bereich durch Laserstrahlung, wobei der dritte Bereich getrennt vom ersten und zweiten Bereich liegt. Erfindungsgemäß liegt der zweite Bereich zwischen dem ersten und dem dritten Bereich, wobei das Entfernen im ersten Bereich zur Unterbrechung eines Strompfades zur Vermeidung eines Leckstromes zwischen der leitfähigen Zwischenschicht und dem Rückseitenkontakt wirkt.The invention includes the fundamental idea of providing a method for producing a solar cell, which comprises arranging a transparent conductive layer on a transparent support, a first semiconductor layer and a conductive intermediate layer disposed on the first semiconductor layer on the transparent conductive layer and removing these three Layer comprises a first region by laser radiation. Here, the transparent conductive layer serves as a front contact of the solar cell. Furthermore, the method comprises arranging a second semiconductor layer on the conductive intermediate layer and removing the second semiconductor layer, the conductive intermediate layer and the first semiconductor layer from a second area by laser radiation, wherein the second area is separate from the first area. Finally, the method comprises disposing a conductive layer serving as backside contact of the solar cell on the second semiconductor layer and removing the backside contact, the second semiconductor layer, the conductive intermediate layer and the first semiconductor layer from a third region by laser radiation, the third region being separated from the first and second area. According to the invention, the second region lies between the first and the third region, wherein the removal in the first region acts to interrupt a current path for avoiding a leakage current between the conductive intermediate layer and the backside contact.
Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung einer Dünnschichtsolarzelle mit der Einführung einer leitfähigen Zwischenschicht zwischen den Halbleiterschichten, ohne die Gefahr, dass ein Leckstrom zwischen der leitfähigen Zwischenschicht und dem Rückseitenkontakt der Solarzelle vorhanden ist. Das Vorhandensein des ersten Bereichs verhindert somit, dass ein Strom entlang der Zwischenschicht bis zur leitfähigen Schicht des Rückseitenkontakts fließt. Mit diesem Verfahren wird im Besonderen vermieden, dass Reste der leitfähigen Zwischenschicht und/oder der ersten Halbleiterschicht doch zu einem Leckstrom führen.This method enables the production of a thin-film solar cell with the introduction of a conductive intermediate layer between the semiconductor layers, without the risk that a leakage current between the conductive intermediate layer and the Rear contact of the solar cell is present. The presence of the first region thus prevents current from flowing along the intermediate layer to the conductive layer of the backside contact. With this method it is avoided in particular that residues of the conductive intermediate layer and / or the first semiconductor layer nevertheless lead to a leakage current.
Somit wird eine alternative Lösung zur Vermeidung des Leckstromes aufgrund der Einführung einer leitfähigen Zwischenschicht zwischen den Halbleiterschichten in einer Dünnschichtsolarzelle dargestellt, die im Gegensatz zu den bekannten Lösungen wirkungsvoller ist.Thus, an alternative solution for preventing the leakage current due to the introduction of a conductive intermediate layer between the semiconductor layers in a thin film solar cell is presented, which is more effective in contrast to the known solutions.
Mit diesem Verfahren werden lediglich drei Laserschritte verwendet, um eine Solarzelle zu erzeugen, die kein Leckstromproblem hat. Dies stellt selbstverständlich einen großen Vorteil bezüglich der Produktionskosten im Vergleich zu bekanten Lösungen dar. Aufgrund der Verwendung dreier Laserschritte zur Herstellung der Dünnschichtsolarzelle ist außerdem die relative Größe der „Nicht-Aktiv-Zone”, d. h. der Bereich, in dem keine Energieumwandlung stattfindet, mit der „Nicht-Aktiv-Zone” einer Standard-Dünnschichtsolarzelle vergleichbar.With this method, only three laser steps are used to produce a solar cell that has no leakage current problem. This, of course, represents a great advantage in terms of production cost compared to known solutions. Further, due to the use of three laser steps to make the thin film solar cell, the relative size of the "non-active zone", i. H. the area where no energy conversion takes place is comparable to the "non-active zone" of a standard thin film solar cell.
Schließlich erlaubt ein solches Herstellungsverfahren die gleichzeitige Abscheidung der transparenten leitfähigen Schicht, der ersten Halbleiterschicht sowie der leitfähigen Zwischenschicht auf dem Träger, ohne dass eine Unterbrechung der Vakuum- bzw. Druck-Bedingungen während der Schichtabscheidungen aufgrund eines zwischengeschalteten Laserschritts stattfindet. Dies verringert deutlich die Gefahr, dass die Schichten kontaminiert werden, wenn diese mit den Standardgasen eines Laserprozesses in Kontakt gebracht werden.Finally, such a manufacturing method allows the simultaneous deposition of the transparent conductive layer, the first semiconductor layer and the conductive intermediate layer on the support without interruption of the vacuum or pressure conditions during the layer deposition due to an interposed laser step. This significantly reduces the risk of the layers becoming contaminated when brought into contact with the standard gases of a laser process.
In einer Ausführungsform kann die Solarzelle mehr als zwei Halbleiterschichten und mehr als eine leitfähige Zwischenschicht aufweisen, welche zwischen der transparenten leitfähigen Schicht und dem Rückseitenkontakt angeordnet werden. Die Halbleiterschichten und die leitfähigen Zwischenschichten liegen hierbei aufeinander, wobei jede leitfähige Zwischenschicht zwischen zwei Halbeiterschichten angeordnet ist.In one embodiment, the solar cell may include more than two semiconductor layers and more than one conductive interlayer disposed between the transparent conductive layer and the backside contact. The semiconductor layers and the conductive intermediate layers lie on top of each other, each conductive intermediate layer being arranged between two semiconductor layers.
Die unterschiedlichen Halbleiter können unter verschiedenen Materialien mit verschiedenen Bandlücken bzw. Dotierungen ausgewählt werden, um die Absorptionseigenschaften der Solarzelle zu ändern. Hierbei wird das Herstellungsverfahren derart modifiziert, dass der Laserschritt zur Erzeugung des ersten Bereichs, d. h. der erste Laserschritt, nach dem Anordnen der letzten leitfähigen Zwischenschicht und vor dem Anordnen der letzen Halbleiterschicht, erfolgt.The different semiconductors can be selected from different materials with different bandgaps or dopings to change the absorption characteristics of the solar cell. Here, the manufacturing process is modified such that the laser step for generating the first region, i. H. the first laser step, after the placement of the last conductive intermediate layer and before the placement of the last semiconductor layer, takes place.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Solarzelle einer Tandem-Solarzelle entsprechen, die aus zwei oder mehr Solarzellen mit verschiedenem Material, die monolithisch übereinander geschichtet sind, besteht. Hierbei wird der Wirkungsgrad der gesamten Anordnung erhört, da die Solarzellen auf einen bestimmten Wellenlängenbereich optimiert werden und ein breiteres Spektrum des Sonnenlichtes absorbiert wird.In a further embodiment, the solar cell may correspond to a tandem solar cell consisting of two or more solar cells with different material monolithically stacked on top of each other. Here, the efficiency of the entire arrangement is heard, since the solar cells are optimized to a certain wavelength range and a wider range of sunlight is absorbed.
Selbstverständlich können zusätzliche Schichten in der Solarzelle eingefügt werden. Unter dem transparenten leitfähigen Oxid kann beispielweise eine Antireflexionsschicht angeordnet werden, um die Antireflexwirkungen der Anordnung zu steigern.Of course, additional layers can be inserted in the solar cell. Under the transparent conductive oxide, for example, an antireflection layer can be arranged to increase the antireflective effects of the device.
In einer noch weiteren Ausführungsform erfolgt die Erzeugung der Bereiche vorzugsweise durch einen Pulslaser, spezieller durch einen Nd:YAG Pulslaser, mit einer Wellenlänge zwischen 266 nm und 1064 nm. Im Besonderen wird eine Wellenlänge von 266 nm, 355 nm oder 1064 nm und einer Pulsdauer, die kürzer als 100 ns und länger als 500 ps ist, eingesetzt. Die Laserenergie kann zwischen 0,1 μJ und 50 μJ, insbesondere zwischen 1 μJ und 20 μJ eingestellt werden. Die Laserenergie kann hierbei entweder auf der Seite der leitfähigen Zwischenschicht oder auf der Seite des Trägers einfallen.In yet another embodiment, the regions are preferably formed by a pulsed laser, more specifically by an Nd: YAG pulse laser, having a wavelength between 266 nm and 1064 nm. In particular, a wavelength of 266 nm, 355 nm or 1064 nm and a pulse duration which is shorter than 100 ns and longer than 500 ps. The laser energy can be set between 0.1 μJ and 50 μJ, in particular between 1 μJ and 20 μJ. In this case, the laser energy can be incident either on the side of the conductive intermediate layer or on the side of the carrier.
Die Verwendung eines Lasers, insbesondere Nd-YAG Lasers, zur Strukturierung der Solarzellen ist zuverlässiger, stabiler und betriebssicherer als andere Methode, wie z. B. chemisches Ätzen oder mechanisches „Scribing”. Außerdem ermöglicht die Einstellung verschiedener Wellenlängen die Verwendung des Nd-YAG Lasers auf unterschiedlichen Dünnschichten, die unterschiedliche Absorptionseigenschaften aufweisen.The use of a laser, in particular Nd-YAG laser, for structuring the solar cells is more reliable, more stable and more reliable than other methods, such. As chemical etching or mechanical "scribing". In addition, the adjustment of different wavelengths allows the use of the Nd-YAG laser on different thin films having different absorption properties.
Die Optik des Laserlichtes kann hierbei eingestellt werden, um Lasergräben mit einer Breite zwischen 10 und 100 μm, insbesondere zwischen 30 und 50 μm zu erzielen. Außerdem kann ein von einem Computer gesteuerter X-Y-Z Tisch sowie eine automatisierte Positionierungseinrichtung verwendet werden, um eine höhere Genauigkeit beim Lasern zu erreichen.The optics of the laser light can be adjusted here in order to achieve laser trenches with a width between 10 and 100 μm, in particular between 30 and 50 μm. In addition, a computer-controlled X-Y-Z stage as well as an automated positioning device can be used to achieve greater accuracy in lasing.
Der transparente Träger kann hierbei ein hochtransparentes optisches Glas, insbesondere Floatglas, aber auch Plexiglas sein. Ein transparenter Träger ermöglicht hierbei die Verwendung des Dünnschichtmoduls als gebäudeintegriertes Element, wie z. B: als Verglasung. Die Verwendung ein Träger aus Kunststoff ermöglicht ferner, dass der Dünnschichtmodul flexible ist und unterschiedliche Formen annehmen kann.The transparent support may in this case be a highly transparent optical glass, in particular float glass, but also Plexiglas. A transparent carrier in this case allows the use of the thin-film module as building-integrated element such. B: as glazing. The use of a plastic carrier also allows the thin film module to be flexible and take different shapes.
Die transparente leitfähige Schicht kann ein dotiertes Oxid, insbesondere ein dotiertes Zinkoxid oder ein dotiertes Zinnoxid aufweisen. The transparent conductive layer may comprise a doped oxide, in particular a doped zinc oxide or a doped tin oxide.
Die Halbleiterschichten können amorphes Silizium, polykristallines Silizium, mikrokristallines Silizium oder Silizium-Germanium, aufweisen. Alternativ hierzu kann die Hableiterschicht ein Material, wie z. B. Kupfer-Indium-(Gallium)-Selenium (CIS-CIGS) in einer beliebigen stöchiometrischen Zusammensetzung, aufweisen, das kein Silizium enthält.The semiconductor layers may comprise amorphous silicon, polycrystalline silicon, microcrystalline silicon or silicon germanium. Alternatively, the Hableiterschicht a material such. Copper-indium (gallium) selenium (CIS-CIGS) in any stoichiometric composition containing no silicon.
Die leitfähige Zwischenschicht kann ein leitfähiges (partially conductive) Oxid oder Nitrid, insbesondere ein dotiertes Zinkoxid oder ein dotiertes Zinnoxid, sowie jedes beliebige leitfähige Oxid oder Nitrid, aufweisen.The conductive intermediate layer may comprise a conductive oxide or nitride, in particular a doped zinc oxide or a doped tin oxide, as well as any conductive oxide or nitride.
Die leitfähige Schicht, die als Rückseitenkontakt der Solarzelle wirkt, kann ein Metall oder ein Oxid sowie eine Kombination eines Oxids mit einem Metall, insbesondere ein transparentes leitfähiges Oxid, aufweisen.The conductive layer, which acts as back contact of the solar cell, may comprise a metal or an oxide as well as a combination of an oxide with a metal, in particular a transparent conductive oxide.
Zeichnungendrawings
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im Übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung ausgewählter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von diesen zeigen:Incidentally, advantages and expediencies of the invention will become apparent from the following description of selected exemplary embodiments with reference to the figures. From these show:
Die
Als Anfangsschritt werden die transparente leitfähige Schicht (TCO)
Die zweite Halbleiterschicht
Schließlich wird ein Metall
Aus der
Ferner ist zu beachten, dass in der fertigen Anordnung (
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Beispiele und hervorgehobene Aspekte beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegt.The embodiment of the invention is not limited to the examples and highlighted aspects described above, but also possible in a variety of modifications, which lies within the scope of technical action.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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