TWI395337B - Solar cell structure - Google Patents

Solar cell structure Download PDF

Info

Publication number
TWI395337B
TWI395337B TW98124574A TW98124574A TWI395337B TW I395337 B TWI395337 B TW I395337B TW 98124574 A TW98124574 A TW 98124574A TW 98124574 A TW98124574 A TW 98124574A TW I395337 B TWI395337 B TW I395337B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
solar cell
cell structure
transparent conductive
conductive oxide
Prior art date
Application number
TW98124574A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201104880A (en
Inventor
Kuang Chieh Lai
Jen Hung Wang
Chun Hsiung Lu
Original Assignee
Nexpower Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nexpower Technology Corp filed Critical Nexpower Technology Corp
Priority to TW98124574A priority Critical patent/TWI395337B/zh
Publication of TW201104880A publication Critical patent/TW201104880A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI395337B publication Critical patent/TWI395337B/zh

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

太陽能電池結構
本發明係有關太陽能電池結構，尤其是該太陽能電池結構中的後透明導電氧化(Back TCO)層或介面層具有一粗糙上表面，有助於光的散射並可增加光的吸收率。
一般薄膜太陽能電池具有一基板、一背電極、一主要吸收層以及一前電極。目前產業界使用之前電極材料通常具有表面突起結構，並配合高反射之金屬背電極，增加光在主要吸收層中之光補獲路徑。
參閱第一圖，習知太陽能電池結構示意圖，其中該太陽能電池1係由下而上包括一基板50、一第一反射金屬層55、一透明導電層60、一第二反射金屬層65、一半導體薄膜層70以及一前電極75，其中該第一反射金屬層55以及第二反射金屬層65皆具有不平滑上表面，而該第一反射金屬層55、透明導電層60以及第二反射金屬層65可共組成一背電極。
一光線L射入該太陽能電池1後可經由該第一反射金屬層55或第二反射金屬層65將光線L都反射至該半導體薄膜層70，
以提升該半導體薄膜層70的光能轉換率。
參閱第二圖，習知太陽能電池結構之另一示意圖，其中該太陽能電池2係由下而上包括一背基板98、一反應單元(active body)90、一陶金屬層(cermet layer)84、一透明導電薄膜82以及一透明基板80，其中該反應單元90包含一第一吸收單元92、一穿透接面94以及一第二吸收單元96。該太陽能電池2係利用第一吸收單元92與第二吸收單元96串聯堆疊以及該穿透接面94為陶金材料(cermet)來形成第一吸收單元92與第二吸收單元96之間的光路徑，以增加光能轉換率。
本發明之主要目的在提供一種太陽能電池結構，該太陽能電池係由下而上包括一基板、一前透明導電氧化(Front TCO)層、一主吸收層、一背透明導電氧化層(Back TCO)以及一金屬薄膜層，其中該背透明導電氧化層具有一粗糙上表面。
本發明之另一目的在提供一種太陽能電池結構，該太陽能電池係由下而上包括一基板、一前透明導電氧化層、至少一第一吸收層、至少一介面層、至少一第二吸收層、一背透明導電氧化層以及一金屬薄膜層，其中該介面層具有一粗糙上表面。
在本發明的太陽能電池結構中，由於背透明導電氧化層或介面層上具有一粗糙上表面，該粗糙上表面有助於光的散射並可增加光的吸收率，提升太陽能電池效率。
以下配合圖式及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。
參閱第三圖，本發明第一實施例之太陽能電池結構示意圖，並參閱第四圖，本發明之粗糙表面示意圖，該太陽能電池3係包括一基板10、一前透明導電氧化層15、一主吸收層20、一背透明導電氧化層25以及一金屬薄膜層35，而該基板10、前透明導電氧化層15、主吸收層20、背透明導電氧化層25係依序由下往上堆疊，其中該背透明導電氧化層25具有一粗糙上表面30，該粗糙上表面30可經由乾蝕刻(dry ething)處理來形成，該粗糙上表面30具有複數個凸起30a，在該等凸起30a的最高點之間皆具有一間距d，該等凸起30a中兩相鄰凸起30a之間的最低點與該等凸起30a中兩相鄰凸起30a的最高點相連線形成一夾角θ，其中該間距d為200nm以下以及該夾角θ為30度~150度，而該金屬薄膜層35則堆疊於該粗糙上表面30上。
該主吸收層係包括至少一吸收層，而該至少一吸收層(圖中未顯示)可為串疊型(Tandem)太陽能電池、三接面(Triple-junction)太陽能電池以及多接面(Multi-junction)太陽能電池的其中之一。
該前透明導電氧化層15以及背透明導電氧化層25可為氧化鋅基(ZnO-based)之材料，該基板可為玻璃基板，該乾蝕刻處理可為一氫電漿(H2 Plasma)處理，以及該金屬薄膜層35可為銀。
參閱第五圖，本發明第二實施例之太陽能電池結構示意圖，該太陽能電池9係包括一基板10、一前透明導電氧化層15、至少一第一吸收層(如圖中元件符號22)、至少一介面層(如圖中元件符號23)、至少一第二吸收層(如圖中元件符號24)、一背透明導電氧化層25以及一金屬薄膜層35。
要注意的事，第一吸收層、介面層以及第二吸收層皆可為一層或一層以上，然而在本實施例以及第五圖中為了方便說明僅列出一層第一吸收層、一層介面層以及一層第二吸收層。
該基板10、前透明導電氧化層15、第一吸收層22以及介面層23係依序由下往上堆疊，其中該介面層23具有一粗糙上表面32，該粗糙上表面32可經由乾蝕刻(dry ething)處理來形成，該粗糙上表面32具有複數個凸起(圖中未顯示)，在該等凸起的最高點之間皆具有一間距(圖中未顯示)，該等凸起中兩相鄰凸起之間的最低點與該等凸起中兩相鄰凸起的最高點相連線形成一夾角(圖中未顯示)，其中該間距為200nm以下以及該夾角為30度~150度，再於該粗糙上表面32依序由下而上堆疊該第二吸收層24、背透明導電氧化層25以及金屬薄膜層35。
該前透明導電氧化層15以及背透明導電氧化層25可為氧化鋅基(ZnO-based)之材料，該基板可為玻璃基板，該乾蝕刻處理為一氫電漿(H2 Plasma)處理，以及該金屬薄膜層35可為銀。
該第一吸收層22以及第二吸收層24皆可為I-III-VI族化合物、非晶矽(a-Si)、非晶矽鍺(SiGe)或結晶矽(uc-Si)，該I-III-VI族化合物包括銅銦鎵硒(CIGS)、銅銦硒(CGS)、銅鎵硒(CIS)以及銀銦鎵硒(AIGS)吸收層的其中之一。
在本發明的太陽能電池結構中，係以在背透明導電氧化層或介面層上形成一粗糙上表面，該粗糙上表面有助於光的散射並可增加光的吸收率，提升太陽能電池效率。
1．．．太陽能電池
2．．．太陽能電池
3．．．太陽能電池
9．．．太陽能電池
10．．．基板
15．．．前透明導電氧化層
20．．．主吸收層
22．．．第一吸收層
23．．．介面層
24．．．第二吸收層
25．．．背透明導電氧化層
30．．．粗糙上表面
30a．．．凸起
32．．．粗糙上表面
35．．．金屬薄膜層
50．．．基板
55．．．第一反射金屬層
60．．．透明導電層
65．．．第二反射金屬層
70．．．半導體薄膜層
75．．．前電極
80．．．透明基板
82．．．透明導電薄膜
84．．．陶金屬層
86．．．第一接線
90．．．反應單元
92．．．第一吸收單元
94．．．穿透接面
96．．．第二吸收單元
98．．．背基板
99．．．第二接線
L．．．光線
L1．．．光線
d．．．間距
θ．．．角度
第一圖為習知太陽能電池結構示意圖。
第二圖為習知太陽能電池結構之另一示意圖。
第三圖為本發明第一實施例之太陽能電池結構示意圖。
第四圖為本發明之粗糙表面示意圖。
第五圖為本發明第二實施例之太陽能電池結構示意圖。
3．．．太陽能電池
10．．．基板
15．．．前透明導電氧化層
20．．．主吸收層
25．．．背透明導電氧化層
30．．．粗糙上表面
35．．．金屬薄膜層

Claims (16)

  1. 一種太陽能電池結構，包括：一基板；一前透明導電氧化層，係位於該基板上；一主吸收層，係位於該前透明導電氧化層上；一背透明導電氧化層，係位於該主吸收層上，該背透明導電氧化層具有一粗糙上表面，該粗糙上表面具有複數個凸起，在該等凸起的最高點之間皆具有一間距，該間距為200nm以下，該等凸起中兩相鄰凸起之間的最低點與該等凸起中兩相鄰凸起的最高點相連線形成一夾角，該夾角為30度~150度；以及一金屬薄膜層，係位於該背透明導電氧化層的粗糙上表面上。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之太陽能電池結構，其中該基板為玻璃基板。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之太陽能電池結構，其中該前透明導電氧化層為氧化鋅基(ZnO-based)之材料。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之太陽能電池結構，其中該背透明導電氧化層為氧化鋅基(ZnO-based)之材料。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述之太陽能電池結構，其中該金屬薄膜層為銀。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述之太陽能電池結構，其中該主吸收層係包括至少一吸收層，該至少一吸收層為串疊型(Tandem)太陽能電池、三接面(Triple-junction)太陽能電池以及多接面(Multi-junction)太陽能電池的其中之一。
  7. 一種太陽能電池結構，包括：一基板；一前透明導電氧化層，係位於該基板上；至少一第一吸收層，係位於該前透明導電氧化層上；至少一介面層，係位於該至少一第一吸收層上，該至少一介面層中的每一介面層皆具有一粗糙上表面，該粗糙上表面具有複數個凸起，在該等凸起的最高點之間皆具有一間距，該間距為200nm以下，該等凸起中兩相鄰凸起之間的最低點與該等凸起中兩相鄰凸起的最高點相連線形成一夾角，該夾角為30度~150度；至少一第二吸收層，係位於該至少一介面層的粗糙上表面上；一背透明導電氧化層，係位於該至少一第二吸收層上，以及一金屬薄膜層，係位於該背透明導電氧化層上。
  8. 依據申請專利範圍第7項所述之太陽能電池結構，其中該基板為玻璃基板。
  9. 依據申請專利範圍第7項所述之太陽能電池結構，其中該前透明導電氧化層為氧化鋅基(ZnO-based)之材料。
  10. 依據申請專利範圍第7項所述之太陽能電池結構，其中該至少一第一吸收層為一I-III-VI族化合物，該I-III-VI族化合物包括銅銦鎵硒(CIGS)、銅銦硒(CGS)、銅鎵硒(CIS)以及銀銦鎵硒(AIGS)的其中之一。
  11. 依據申請專利範圍第7項所述之太陽能電池結構，其中該至少一第一吸收層為非晶矽(a-Si)吸收層。
  12. 依據申請專利範圍第7項所述之太陽能電池結構，其中該背透明導電氧化層為氧化鋅基(ZnO-based)之材料。
  13. 依據申請專利範圍第7項所述之太陽能電池結構，其中該至少一第二吸收層為一I-III-VI族化合物，該I-III-VI族化合物包括銅銦鎵硒(CIGS)、銅銦硒(CGS)、銅鎵硒(CIS)以及銀銦鎵硒(AIGS)吸收層的其中之一。
  14. 依據申請專利範圍第7項所述之太陽能電池結構，其中該至少一第二吸收層為非晶矽(a-Si)、非晶矽鍺(SiGe)或結晶矽(uc-Si)吸收層。
  15. 依據申請專利範圍第7項所述之太陽能電池結構，其中該金屬薄膜層為銀。
  16. 依據申請專利範圍第7項所述之太陽能電池結構，其中該至少一介面層為氧化鋅基(ZnO-based)之材料。
TW98124574A 2009-07-21 2009-07-21 Solar cell structure TWI395337B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW98124574A TWI395337B (zh) 2009-07-21 2009-07-21 Solar cell structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW98124574A TWI395337B (zh) 2009-07-21 2009-07-21 Solar cell structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201104880A TW201104880A (en) 2011-02-01
TWI395337B true TWI395337B (zh) 2013-05-01

Family

ID=44813797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW98124574A TWI395337B (zh) 2009-07-21 2009-07-21 Solar cell structure

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI395337B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104202957B (zh) * 2014-09-01 2018-09-18 江苏斯迪克新材料科技股份有限公司 电子产品用的吸波贴片

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4479028A (en) * 1982-02-15 1984-10-23 Director General Of Agency Of Industrial Science And Technology Amorphous solar cell
EP1653519A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Photoelectric conversion device
TW200826309A (en) * 2006-12-08 2008-06-16 Higher Way Electronic Co Ltd Cascade solar cell with amorphous silicon-based solar cell
TWM345351U (en) * 2008-07-11 2008-11-21 Contrel Technology Co Ltd Solar electricity structure
TW200910622A (en) * 2007-08-16 2009-03-01 Jusung Eng Co Ltd Thin film type solar cell and method for manufacturing the same
TW200924202A (en) * 2007-11-30 2009-06-01 Delta Electronics Inc Solar cell and manufacturing method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4479028A (en) * 1982-02-15 1984-10-23 Director General Of Agency Of Industrial Science And Technology Amorphous solar cell
EP1653519A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Photoelectric conversion device
TW200826309A (en) * 2006-12-08 2008-06-16 Higher Way Electronic Co Ltd Cascade solar cell with amorphous silicon-based solar cell
TW200910622A (en) * 2007-08-16 2009-03-01 Jusung Eng Co Ltd Thin film type solar cell and method for manufacturing the same
TW200924202A (en) * 2007-11-30 2009-06-01 Delta Electronics Inc Solar cell and manufacturing method thereof
TWM345351U (en) * 2008-07-11 2008-11-21 Contrel Technology Co Ltd Solar electricity structure

Also Published As

Publication number Publication date
TW201104880A (en) 2011-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5535709B2 (ja) 太陽電池、その太陽電池を用いた太陽電池モジュール及び太陽電池の製造方法
US7982127B2 (en) Thin film solar cell module of see-through type
TWI438904B (zh) 薄膜式太陽能電池及其製造方法
JP2013508945A (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
CN101232058A (zh) 透光型薄膜太阳能电池模块及其制造方法
JP2008205063A (ja) 太陽電池モジュール
EP2509117A1 (en) Photoelectric conversion module, method for manufacturing same, and power generation device
US20110308606A1 (en) Solar cell of improved photo-utilization efficiency
TW201517291A (zh) 透明蓋、太陽能模組、與太陽能電池的製作方法
WO2010064549A1 (ja) 薄膜光電変換装置の製造方法
WO2014098146A1 (ja) 薄膜太陽電池用透光性絶縁基板、および薄膜太陽電池
US20110088765A1 (en) Solar Cell Structure
JP2013532911A (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
KR20110092023A (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
JP2011124474A (ja) 多接合型太陽電池、該多接合型太陽電池を備えた太陽電池モジュール、及び該多接合型太陽電池の製造方法
TWI395337B (zh) Solar cell structure
JP2013012691A (ja) 薄膜太陽電池の製造方法及び薄膜太陽電池
US20110259398A1 (en) Thin film solar cell and method for manufacturing the same
JP5947315B2 (ja) 太陽電池
KR20130115463A (ko) 박막 태양전지 모듈
JP6013198B2 (ja) 光電変換素子および光電変換素子の製造方法
CN104254926B (zh) 光伏装置
US9029688B2 (en) Photovoltaic device including flexible substrate or inflexible substrate and method for manufacturing the same
TWI397185B (zh) 薄膜太陽能電池及其製作方法
JP2011014618A (ja) 太陽電池及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees