通過溶液工藝修復吸收件表面的方法

通過溶液工藝修復吸收件表面的方法
【專利摘要】本發明總體上公開了在制造CIGS太陽能電池期間修復CIGS表面的氧化的方法和系統。吸收件的氧化降低CIGS表面的光致發光強度。將吸收件浸沒在其中具有還原劑的還原槽中。還原劑逆轉CIGS吸收件的氧化，從而增強界面質量和相應的光致發光強度。在逆轉氧化之后，在CIGS吸收件上沉積緩沖層來防止進一步的表面氧化。本發明涉及通過溶液工藝修復吸收件表面的方法。
【專利說明】
通過溶液工藝修復吸收件表面的方法
技術領域
[0001] 本發明設及薄膜光伏太陽能電池。
【背景技術】
[0002] 在銅/銅/嫁/砸（"CIGS")薄膜太陽能電池中，薄膜堆疊件通常包括襯底、作為 背面接觸層（又稱，背電極）的鋼（"Mo")薄膜層和作為吸收層的CIGS薄膜層。例如，該 結構可W進一步包括CdS緩沖層。在緩沖層上方為正面接觸件（又稱，前電極層或透明導 電氧化物，TC0,層）。通過首先在襯底上方沉積鋼薄膜層來形成運種常規結構。CIGS薄膜 吸收層形成步驟如下：在Mo薄膜層上沉積化/In/Ga(CIG)金屬間前體層，和然后在烙爐中 通過砸化和可選擇的硫化CIG前體，從而將CIG前體層轉變為最終的CIGS層。

【發明內容】

[0003] 為了解決現有技術中存在的問題，根據本發明的一個方面，提供了一種制造光伏 器件的方法，包括W下步驟：在襯底之上形成吸收層；將所述吸收層浸沒在還原劑中；W及 在所述吸收層上形成緩沖層。
[0004] 在上述方法中，所述還原劑配置為與所述吸收層的表面結構反應W從所述吸收層 的表面結構解吸氧。 陽0化]在上述方法中，所述吸收層包含銅/銅/嫁/砸（CIG巧吸收層。
[0006] 在上述方法中，所述還原劑選自由亞硫酸鋼、連二亞硫酸鋼、焦亞硫酸鋼、次憐酸 鋼和硫脈組成的組。
[0007] 在上述方法中，還包括W下步驟：
[0008] 調節所述還原劑的一個或多個參數，其中，在將所述吸收層浸沒在所述還原劑中 之前調節所述還原劑的一個或多個參數，并且其中，所述一個或多個參數被調節為用于預 定的浸沒周期。
[0009] 在上述方法中，所述一個或多個參數包括溫度、濃度、浸沒時間、抑值、或它們的任 意組合中的至少一個。
[0010] 在上述方法中，在真空中形成所述吸收層。 W11] 根據本發明的另一方面，還提供了一種處理吸收件的方法，包括W下步驟：提供包 括還原劑的還原槽；W及將具有先前被氧化的吸收件的襯底浸沒在所述還原劑中并持續預 定的時間周期。
[0012] 在上述方法中，還包括基于所述還原劑的一個或多個參數選擇所述預定的時間周 期。
[0013] 在上述方法中，所述還原劑的一個或多個參數包括預定的溫度。
[0014] 在上述方法中，所述還原劑的一個或多個參數包括預定的抑值。
[0015] 在上述方法中，所述還原劑包括小于或等于3的抑值。
[0016] 在上述方法中，所述還原劑選自基本上由亞硫酸鋼、連二亞硫酸鋼、焦亞硫酸鋼、 次憐酸鋼和硫脈組成的組。
[0017] 在上述方法中，選擇所述預定的時間周期，從而將所述氧化的吸收件修復至具有 基本上等于未被氧化的吸收件的光致發光的光致發光。
[0018] 在上述方法中，還包括W下步驟：從所述還原槽中移出所述吸收件；W及在加熱 器中干燥所述吸收件。
[0019] 在上述方法中，還包括在所述吸收件上施加緩沖層的步驟。
[0020] 根據本發明的又一方面，還提供了一種系統，包括：還原槽，所述還原槽中具有還 原劑，所述還原槽配置為容納襯底，在所述襯底上具有氧化的吸收件；控制器，基于由還原 劑的溫度、濃度、抑值或它們的任意組合組成組中的一個或多個參數來控制在所述還原槽 中浸沒所述襯底的時間量；W及配置為在CIGS吸收件上沉積緩沖層的工具。
[0021] 在上述系統中，所述還原劑選自基本上由亞硫酸鋼、連二亞硫酸鋼、焦亞硫酸鋼、 次憐酸鋼和硫脈組成的組。
[0022] 在上述系統中，配置緩沖層沉積器W用于真空沉積工藝。
[0023] 在上述系統中，配置緩沖層沉積器W用于化學浴沉積工藝。
【附圖說明】
[0024] 當結合附圖進行閱讀時，根據下面詳細的描述可W更好地理解本發明。應該強調 的是，根據工業中的標準實踐，各種部件沒有被按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各種 部件的尺寸可W被任意增加或減少。
[00巧]圖1A示出了根據一些實施例在終止于陽離子的系統中的CIGS層的表面氧化行 為。 陽0%] 圖1B示出了處于氧化狀態的圖1A的CIGS層。
[0027] 圖1C示出了根據一些實施例在終止于陰離子的系統中的CIGS層的表面氧化行 為。
[0028] 圖1D示出處于氧化狀態的圖1C的CIGS層。
[0029] 圖2是根據一些實施例示出了由于表面氧化導致的CIGS表面的光致發光（PL)降 低的圖表。
[0030] 圖3示出了根據本發明的一些實施例的部分太陽能電池形成工藝。
[0031] 圖4是示出根據本發明的一些實施例的化強度在時間期間內的變化的圖表。 陽03引圖5是示出根據本發明的一些實施例的對應于多個抑值的化強度變化的圖表。
[0033] 圖6示出了根據本發明的一些實施例的具有修復的第一側的氧化的吸收件的一 個實施例。
[0034] 圖7示出了根據一些實施例的圖6的吸收件的光伏響應的一個實施例。
[0035] 圖8示出了根據一些實施例的用于修復氧化的CIGS吸收件的方法的一個實施例。
[0036] 圖9是根據一些實施例的太陽能電池的截面圖。
【具體實施方式】
[0037] W下公開內容提供了許多用于實現所提供主題的不同特征的不同實施例或實例。 下面描述了組件和布置的具體實例W簡化本發明。當然，運些僅僅是實例，而不旨在限制本 發明。例如，在w下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可w包括第一部件和第二 部件W直接接觸的方式形成的實施例，并且也可W包括在第一部件和第二部件之間可W形 成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可W不直接接觸的實施例。此外，本發明可在 各個實例中重復參考標號和/或字符。該重復是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指 示所討論的各個實施例和/或配置之間的關系。
[003引在制作太陽能電池時，CIGS吸收件表面會例如通過形成Se-0化學鍵而漸漸地捕 獲氧，從而導致當吸收件離開真空室時CIGS層氧化。運種表面氧化行為會損害CIGS吸收 件的界面質量。
[0039] 本公開總體上提供了用來在制造 CIGS太陽能電池期間修復CIGS表面的氧化的方 法和系統。通常，當CIGS吸收件暴露在空氣中時，發生CIGS表面的氧化并且降低吸收件的 表面質量。降低的表面質量可W通過降低的光致發光（PL)強度來測量。根據本文公開的 一些實施例，吸收件被浸沒在還原劑中W修復吸收件的化強度。還原劑逆轉CIGS表面的 氧化并且增強吸收件的化強度。在修復CIGS表面后，可在吸收件上沉積緩沖層W防止進 一步的表面氧化。 W40] 圖9是根據一些實施例的太陽能電池的截面圖。圖9所示的太陽能電池板100的 部分包括互連結構172,它提供面板100的兩個鄰近的太陽能電池之間的串聯連接。在圖9 中，為了清楚，互連結構172的寬度相對于收集區170的寬度被放大，但是收集區170實際 上遠寬于互連結構172。
[0041] 太陽能電池100包括太陽能電池襯底110、背面接觸層120、吸收層130、緩沖層 140和正面接觸層150。 陽0創襯底110可W包括任何合適的襯底材料，諸如玻璃。在一些實施例中，襯底110包 括玻璃襯底，諸如鋼巧玻璃，或柔性金屬錐，或聚合物（例如，聚酷亞胺、聚對苯二甲酸乙二 醇醋（PET)、聚糞二甲酸乙二醇醋（PEN))。其他實施例包括另外的其他襯底材料。
[0043] 背面接觸層120包括任何合適的背面接觸材料，諸如金屬。在一些實施例中，背面 接觸層120可W包括鋼（Mo)、銷（Pt)、金（Au)、銀（Ag)、儀（Ni)、或銅（化）。其他實施例包 括另外的其他背面接觸材料。在一些實施例中，背面接觸層120的厚度為從約50nm至約 2 μ m〇
[0044] 在一些實施例中，吸收層130包括任何合適的吸收材料，諸如p型半導體。在一 些實施例中，該吸收層130可W包括黃銅礦基材料，例如，包括化(In, Ga) Se2 (CIG巧、蹄化 儒（CdTe)、CulnSez (CI巧、CuGaSez (CG巧、Cu (In, Ga) Se2 (CIG巧、Cu (In, Ga) (Se, S) 2 (CIGSS)、 CdTe或非晶娃。其他實施例包括另外的其他吸收材料。在一些實施例中，吸收層130的厚 度為從約0. 3 μ m至約8 μ m。
[0045] 在吸收層130上沉積緩沖層140 W形成p/n結。緩沖層140可W包括任何合適 的緩沖材料，諸如η型半導體。在一些實施例中，緩沖層140可W包括硫化儒（CdS)、硫化 鋒狂nS)、砸化鋒（ZnSe)、硫化銅（InzSs)、砸化銅（InzSes)、或ZnixMgxO(例如，化0)。其他 實施例包括另外的其他緩沖材料。在一些實施例中，該緩沖層140的厚度在從約Inm至約 500nm〇
[0046] 在一些實施例中，正面接觸層150包括退火的透明導電氧化物（TC0)層，該透明導 電氧化物（TC0)層具有約lOOnm W上的恒定的厚度。在本文中可交換地使用術語"正面接 觸"和"TCO層";前一個術語指的是層150的功能，后一個術語指的是它的組成。在一些實 施例中，TC0層150的電荷載流子密度可W為從約lX10"cm3至約IXlQiScm3。用于退火 的TC0層的TC0材料可W包括合適的正面接觸材料，諸如金屬氧化物和金屬氧化物前體。 在一些實施例中，TC0材料可W包括AZ0、GZ0、AGZ0、BZ0等；AZ0 :氧化侶滲雜的化0 ;GZ0 : 嫁滲雜的化0 ;AGZ0 :氧化侶和嫁共滲雜的化0 ;BZ0 :棚滲雜的化0。在其他實施例中，TC0 材料可W是氧化儒（CdO)、氧化銅（In2〇3)、二氧化錫（Sn〇2)、五氧化二粗燈曰2〇5)、氧化嫁銅 (GaIn〇3)、（CdSb2〇3)或氧化銅們0)。TC0材料也可W滲雜有合適的滲雜劑。
[0047] 在一些實施例中，在滲雜的TC0層150中，如化可W滲雜錬（Sb)、氣（F)、神（As)、 妮（佩）或粗（Ta)。在一些實施例中，ZnO可W滲雜任意的侶（A1)、嫁（Ga)、棚做、銅（In)、 錠燈)、筑（Sc)、氣（F)、饑（V)、娃（Si)、錯（Ge)、鐵們）、錯紅）、給（郵、儀（Mg)、神（As)、 或氨（Η)。在其他實施例中，Sn〇2可W滲雜錬（Sb)、F、As、妮（Nb)、或粗燈a)。在其他實施 例中，1112〇3可^滲雜錫611)、1〇、了曰、鶴卿)、2'^、66、佩、冊或1旨。在其他實施例中，〔(10 可W滲雜In或Sn。在其他實施例中，GaIn〇3可W滲雜Sn或Ge。在其他實施例中，CdSb2〇3 可W滲雜Y。在其他實施例中，IT0可W滲雜Sn。其他實施例包括另外的其他TCO材料和 相應的滲雜劑。
[0048] 在一些實施例中，多個太陽能電池100彼此鄰近布置，其中，每個太陽能電池的正 面接觸件150將電流傳導至下一個鄰近的太陽能電池。每個太陽能電池100包括用于將電 荷載流子從太陽能電池的正面接觸件150傳送至位于同一面板上的下一個鄰近的太陽能 電池的背面接觸件120的互連結構172。在收集區170中提供層120、130、140和150。互 連結構172還包括Ξ條線，被稱為P1、P2、和P3。P1劃線延伸穿過背面接觸層120并且填 充有吸收層材料。P2劃線延伸穿過緩沖層140和吸收層130,并且與下一個鄰近的太陽能 電池的背面接觸件120接觸，從而串聯連接鄰近的太陽能電池。P3線延伸穿過正面接觸層 150、緩沖層140和吸收層130。鄰近的太陽能電池的P3線直接位于太陽能電池100的收集 區170的左側。 W例 P3線將鄰近的太陽能電池的正面接觸件150、緩沖層140和吸收層130分隔開，所 W每個正面接觸件可W通過P2劃線將電流傳輸至下一個鄰近的太陽能電池的背面接觸件 而不會造成鄰近的正面接觸件之間的短路。
[0050] 圖1A示出了在沉積緩沖層140之前的終止于大量陽離子104(包括銅離子、銅離 子和嫁離子）的CIGS吸收件102a。當CIGS吸收件102a暴露于空氣時，氧與CIGS吸收 件102a表面的銅陽離子、銅陽離子和嫁陽離子104鍵合。CIGS吸收件102a發生表面氧化 106。產生的氧化表面在圖1B中作為氧化的CIGS吸收件10化示出。鍵合的氧降低了吸收 件10化的界面質量。
[0051] 圖1C示出了終止于大量砸陰離子154的CIGS表面152曰。當CIGS表面152a暴露 致使表面氧化時，氧與CIGS吸收件的砸鍵合。產生的氧化吸收件在圖1D中示出。氧化的 砸降低了吸收件15化的界面質量。
[0052] 在圖1B和1D中示出的吸收件中，吸收件表面10化、152b的降低的界面質量導致 降低的光致發光（PL)強度。降低的光致發光指示降低的太陽能電池效率。發射是由帶間 躍遷引起的，并標示著少數載流子擴散長度。較長的少數載流子擴散長度引起更亮的冷光 和更高的光子轉換效率。
[0053] 圖2是示出了由于表面氧化導致的CIGS吸收件的化強度162的變化的圖表160。 在示出的實施例中，化強度被標準化，使得初始吸收件的化強度為100%化強度，而氧化 后的吸收件的化強度顯示為初始吸收件化強度的百分數。當吸收層102a暴露于空氣時， 發生表面氧化，并且氧化量隨著暴露時間迅速增加。吸收件表面質量可W通過化系統檢 巧。。例如，在一個實施例中，對吸收件表面應用激光照明。激光照明激發吸收件表面的電子 空穴/電子對。當空穴和/或電子重新結合時，釋放光子。越強的化強度對應于更好的表 面質量并與更好的電池效率相關。如圖2所示，CIGS表面的化強度162在暴露的最初幾 個小時內迅速降低。隨著暴露時間的增加，化強度162持續降低。化強度162的降低是 CIGS吸收件的表面氧化的結果。
[0054] 圖3是示出了修復氧化的吸收件表面的工藝的示意圖。在一個實施例中，形成 CIGS吸收件204。吸收件204可W由任意合適的工藝形成，諸如，例如真空工藝、共蒸工藝、 兩步工藝、溶液工藝、和/或任意其他合適的吸收件形成工藝。形成之后，吸收件204可能 會暴露于大氣（或空氣），例如，通過將吸收件204從用于形成吸收件的真空移出的而暴露 于大氣。吸收件204暴露于空氣導致吸收件204的表面氧化，運降低了吸收件204的界面 質量和相應的化強度。為了修復吸收件204的界面質量，在本文中，將吸收件204浸沒在 其中具有還原劑的還原槽206中。控制器210配置為控制吸收件204浸沒在還原槽206中 的時間量。例如，在多個實施例中，控制器210可配置為基于還原槽206的一個或多個參數 (諸如，還原槽206中的還原劑、還原劑的溫度、還原劑的抑、還原劑的濃度、和/或一個或 多個額外的參數）控制浸沒吸收層204的時間量。 陽化5] 選擇還原劑組分W逆轉吸收件204的表面氧化。換句話說，還原劑對吸收件204脫 氧。例如，在一些實施例中，還原劑包括配置為通過氧化還原工藝、從吸收件204表面剝離 氧來吸收一個或多個電子的材料。例如，還原劑可包括基于憐（巧或硫（S)的試劑。示例 性還原劑包括但不限于，亞硫酸鋼（NazSOs)、連二亞硫酸鋼（Na2S2〇4)、焦亞硫酸鋼（NazSzOe)、 次憐酸鋼（NaHzPOz)和硫脈（H2NCSNH2)，運僅為幾個舉例。本領域技術人員會認識到其他沒 有被列出的且包括于本發明的范圍內的合適的還原劑。
[0056] 當將吸收件204浸沒在還原劑中時，CIGS吸收件204的氧化被逆轉。表面氧化的 逆轉產生了吸收件204的化強度的相應增加。圖4是示出了浸沒在基于硫脈（TU)的試劑 溶液中的吸收件的化強度302的變化的圖表300。如圖4所示，吸收件204的浸沒增大了 吸收件204的化強度302。在時間0處開始，吸收件204具有基本上等于零的化強度，也 就是說，吸收件204幾乎完全被氧化。吸收件204的浸沒增加了化強度302,越長的浸沒時 間產生越大的化強度302增加。例如，在示出的實施例中，在約25分鐘后，吸收件的化強 度302基本上等于初始吸收件的化強度，大約為3 X 105。
[0057] 在一些實施例中，可W調節還原劑的一種或多種參數W影響化強度變化的速率。 例如，在多個實施例中，還原劑的溫度、抑值、濃度、浸沒時間和/或其他參數可能影響化強 度變化的速率。圖5是示出基于TU的試劑溶液的不同抑值的直方圖400。對每個抑值， 溶液均為處于25°C、具有1M濃度的基于TU的溶液。示出了當氧化的吸收件浸沒到每一種 溶液中一分鐘后化強度的變化。第一組化強度值402a-402e對應于處理前的氧化的吸收 件的化強度。氧化的吸收件暴露于基于TU的試劑溶液中，并且示出了浸沒一分鐘后所得 到的化強度404a-404e。如圖5所示，通常酸性的或較低的抑值比較高的抑值產生更好 的修復結果。對于基于τυ的試劑溶液，為約2的抑值產生大體上等于初始吸收件的化強 度404b。盡管使用基于TU的試劑溶液，將會認識到，對于額外的和/或可選的試劑，可調節 一種或多種性能（諸如溫度、抑值、濃度、浸沒時間和/或額外的性能）W優化化強度響 應。
[0058] 在一個實例中，還原槽具有溫度從25°C到90°C的還原劑，還原劑的濃度在從 0. 05M到5M的范圍內，溶劑是由去離子水、乙醇或異丙醇所組成的組中的一種，浸沒時間在 從1分鐘至30分鐘的范圍內，化及還原劑的抑在1至7的范圍內。在一些實施例中，還原 劑的抑在1至5的范圍內。在一些實施例中，還原劑的PH在2至3的范圍內。
[0059] 圖6示出了根據本發明的多個實施例的具有修復的第一側502a的氧化的吸收件 500的實施例。第一側502a W還原劑處理而第二側50化則保持未被處理。在測試期間，相 比于未處理的第二側50化，第一側502a顯示出明顯增強的化強度。表1顯示了在進行本 文所公開的吸收件還原處理之后的面板因數的變化。如在表1中可看出的，在吸收件還原 浸沒處理后，在所有的測試類別中性能均增強。在表1中，Jsc為短路電流，Voc為開路電 壓，FF為填充因數，Rs為串聯電阻，Rsh為并聯電阻。
[0060] 表 1
[0061]
W62] 圖7示出了圖6的吸收件500的化成像600。化成像600示出了吸收件500的 處理側502a和未處理側502b的光子響應。如在圖7中所示，未處理側502b更暗，表明較 低的化強度和較大的氧化。處理側502a更亮并示出了增強的化強度。
[0063] 圖8示出了根據本發明的一些實施例形成CIGS太陽能電池的方法700的一個實 施例。在步驟701中，清洗襯底。在一些實施例中，襯底110用清潔劑或者化學試劑W洗刷 工具或者超聲波工具清洗。
[0064] 然后，在步驟702中，通過瓣射、原子層沉積（ALD)、化學汽相沉積（CVD)、或其他合 適的技術在襯底110上形成背電極層120。 W65] 隨后，在步驟704中，在底電極層120上形成圖案化的P1劃線W暴露如圖所示的 襯底110的頂面。可W使用任意合適的劃切方法，諸如但不限于，劃針的機械劃切或者激光 劃切。
[0066] 然后，在步驟706中，在底電極層120的頂部上形成P型滲雜的CIGS半導體光吸 收層130。吸收層130材料進一步填充PI劃線并且接觸襯底110的暴露的頂面W使層130 與襯底互連。由CIGS形成的吸收層130可W由任意合適的真空或非真空工藝形成。運種 工藝包括但不限于，砸化、砸化后硫化（"SAS")、蒸發、共蒸、瓣射、電沉積、化學汽相沉積、 噴墨、兩步工藝、溶液工藝和/或任何其他合適的工藝。在一些實施例中，在真空室中形成 CIGS吸收件。
[0067] 形成之后，CIGS吸收件可從真空室中移出并且可暴露于氧。可能發生CIGS吸收 件的氧化，例如，在太陽能電池的存儲和/或運輸期間。例如，在一些實施例中，該太陽能電 池是與一個或多個額外的太陽能電池在分批工藝中形成的。在形成其他太陽能電池時，該 太陽能電池可儲存一段時間，諸如，例如幾個小時。當所有太陽能電池分批全部形成后，可 W對先形成的太陽能電池的氧化進行還原。
[0068] 吸收件的界面質量W及相應的化強度通過表面氧化而降低。在第3步707中，將 太陽能電池浸沒在還原劑中。還原劑配置為使CIGS吸收件脫氧。例如，還原劑可包含任意 合適的還原劑，諸如，基于憐或硫的試劑。合適的試劑的實例包括但不限于亞硫酸鋼、連二 亞硫酸鋼、焦亞硫酸鋼、次憐酸鋼和硫脈。浸沒預定時間周期的太陽能電池，該預定時間周 期足W將CIGS吸收件修復至基本上等于將CIGS吸收件從真空室中移出之前的CIGS吸收 件的化強度的化強度。例如，化強度可隊陜復到其原始值的95%。浸沒時間可W根據溶 液的抑值變化。在一些實施例中，在25 °C下、具有抑為1的IMo 1的硫脈溶液中，浸沒時間 為約9分鐘（例如，從7分鐘到11分鐘）。在一些實施例中，在具有抑為7的IMo 1的硫脈 溶液中浸沒時間為約25分鐘（例如，從23分鐘到27分鐘）。
[0069] 在步驟708中，在CIGS層上施加阻擋層W防止進一步氧化。緩沖層140可W用化 學沉積（例如，化學浴沉積）、PVD、ALD或者其他合適的技術沉積。在一些實施例中，在用于 浸沒還原劑的相同的腔室和/或工具中施加緩沖層140, W防止在施加阻擋層之前CIGS層 的額外的氧化。在一些實施例中，太陽能電池被運送至不同的腔室中來施加阻擋層。在運 送期間，CIGS層可能會發生一些氧化。然而，如圖2所示，CIGS層的氧化并不是在暴露于空 氣后立刻開始的。因此，將太陽能晶圓從浸沒還原劑運送到用于沉積阻擋層的設備并不會 使CIGS層發生顯著的氧化。
[0070] 在步驟710中，如果形成穿過緩沖層和吸收層的P2劃線，暴露背面W使底電極120 的頂面暴露在P2劃線開口內或通道內。可W使用任意合適的方法來切割P2劃線，包括而 不限于機械劃切（例如，劃針）或者激光劃切。
[0071] 在步驟712中，正面接觸件150直接形成在緩沖層140上，并且填充P2劃線。在 一些實施例中，形成正面接觸件150的步驟可包括瓣射i-ZnO或AZ0的層。在其他實施例 中，形成正面接觸件150的步驟可包括通過金屬有機CVD(MOCVD)施加 BZ0的層。
[0072] 隨后，在步驟714中，在形成正面接觸層之后，P3劃線切穿正面接觸件150、緩沖層 140和吸收層130 W暴露相鄰的太陽能電池的背面接觸件120。
[007引在步驟716中，應用乙締醋酸乙締醋巧VA)和下基合成橡膠的組合W密封太陽能 電池100。在一些實施例中，EVA和下基合成橡膠密封劑直接施加在頂電極層150上。EVA/ 下基合成橡膠作為合適的光傳輸密封劑。
[0074] 在步驟718中，施加熱量和壓力W將EVA/下基合成橡膠膜層壓至正面接觸件150。 [00巧]在步驟720中，可執行另外的后段制程工藝。運可包括將頂部覆蓋玻璃層壓在太 陽能電池結構上W保護頂電極層150。
[0076] 在步驟722中，合適的進一步的后段工藝可隨后被完成，該合適的進一步的后段 工藝可包括在頂電極150上形成正面導電柵格接觸件和一個或多個抗反射涂層（未示出）。 柵格接觸件向上突出穿過和超過任何抗反射涂層的頂面W連接至外部電路。太陽能電池制 造工藝產生了最終的且完整的薄膜太陽能模塊。
[0077] 本發明總體上提供了在制造 CIGS太陽能電池的過程中修復CIGS吸收件表面的氧 化的方法和系統。大體來說，當CIGS吸收件暴露于大氣時，發生CIGS表面的氧化并且降低 吸收件的界面質量。降低的界面質量可W通過降低的PL強度測量。根據本文公開的實施 例，將吸收件浸沒在還原劑中來修復吸收件的化強度。還原劑逆轉CIGS表面的氧化并增 強吸收件的化強度。修復CIGS表面后，在吸收件上沉積緩沖層W防止進一步的表面氧化。 [007引在一些實施例中，公開了制造光電器件的方法。該方法包含W下步驟：在襯底上形 成銅/銅/嫁/砸（CIG巧吸收結構、將CIGS吸收件結構浸沒在還原劑中、W及在CIGS層 上形成緩沖層。
[0079] 在額外的實施例中，公開了修復銅/銅/嫁/砸（CIG巧吸收件的方法。該方法包 含W下步驟：準備包含還原劑的還原槽W及將氧化的CIGS吸收件浸沒在還原劑中并持續 預定的時間周期。
[0080] 在額外的實施例中，公開了修復CIGS層的系統。該系統包含其中具有還原劑的還 原槽W及緩沖層沉積器。還原槽配置為將氧化的銅/銅/嫁/砸（CIG巧吸收件容納在其 中。緩沖層沉積器配置為在CIGS吸收件上沉積緩沖層。
[0081] 前面概述了若干實施例的特征，使得本領域的技術人員可W更好地理解本公開的 各個方面。本領域的技術人員應該理解，他們可W容易地使用本公開作為用于設計或修改 用于執行與本公開相同或類似的目的和/或實現相同或類似優點的其他工藝和結構的基 礎。本領域的技術人員還應該意識到，運種等效結構不背離本公開的精神和范圍，并且可W 進行各種改變、替換和變更而不背離本公開的精神和范圍。
【主權項】
1. 一種制造光伏器件的方法，包括以下步驟： 在襯底之上形成吸收層； 將所述吸收層浸沒在還原劑中；以及 在所述吸收層上形成緩沖層。2. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述還原劑配置為與所述吸收層的表面結構反 應以從所述吸收層的表面結構解吸氧。3. 根據權利要求2所述的方法，其中，所述吸收層包含銅/銦/鎵/硒（CIGS)吸收層。4. 根據權利要求2所述的方法，其中，所述還原劑選自由亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、焦 亞硫酸鈉、次磷酸鈉和硫脲組成的組。5. 根據權利要求3所述的方法，還包括以下步驟： 調節所述還原劑的一個或多個參數，其中，在將所述吸收層浸沒在所述還原劑中之前 調節所述還原劑的一個或多個參數，并且其中，所述一個或多個參數被調節為用于預定的 浸沒周期。6. 根據權利要求5所述的方法，其中，所述一個或多個參數包括溫度、濃度、浸沒時間、 pH值、或它們的任意組合中的至少一個。7. 根據權利要求1所述的方法，其中，在真空中形成所述吸收層。8. -種處理吸收件的方法，包括以下步驟： 提供包括還原劑的還原槽；以及 將具有先前被氧化的吸收件的襯底浸沒在所述還原劑中并持續預定的時間周期。9. 根據權利要求8所述的方法，還包括基于所述還原劑的一個或多個參數選擇所述預 定的時間周期。10. -種系統，包括： 還原槽，所述還原槽中具有還原劑，所述還原槽配置為容納襯底，在所述襯底上具有氧 化的吸收件； 控制器，基于由還原劑的溫度、濃度、pH值或它們的任意組合組成組中的一個或多個參 數來控制在所述還原槽中浸沒所述襯底的時間量；以及 配置為在CIGS吸收件上沉積緩沖層的工具。
【文檔編號】H01L31/18GK105870246SQ201510025691
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月19日
【發明人】陳世偉
【申請人】臺積太陽能股份有限公司