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TW201041819A - Improved silicon thin film deposition for photovoltaic device applications - Google Patents

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TW201041819A
TW201041819A TW099110855A TW99110855A TW201041819A TW 201041819 A TW201041819 A TW 201041819A TW 099110855 A TW099110855 A TW 099110855A TW 99110855 A TW99110855 A TW 99110855A TW 201041819 A TW201041819 A TW 201041819A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
glass
type
coater
line
Prior art date
Application number
TW099110855A
Other languages
English (en)
Inventor
Christopher R Cording
Matthew Spencer
Kunio Masumo
Original Assignee
Agc Flat Glass Na Inc
Asahi Glass Co Ltd
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 Agc Flat Glass Na Inc, Asahi Glass Co Ltd filed Critical Agc Flat Glass Na Inc
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Description

201041819 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體而言係關於一種用於光伏打（PV)裝置中之石夕 基薄膜沈積物及其製造方法。更特定而言，本發明係關於 提高在光伏打基板上沈積矽基薄膜之效率的改良方法。 相關申請案之交又參考 本申請案主張2009年4月7曰申請之美國臨時申請案第 61/167,349號之權利，該文獻據此以全文引用的方式併入 本申請案中。 【先前技術】 本文中所提及之所有美國及外國專利及公開專利申請案 皆據此以全文引用的方式併入本文中。在發生衝突之情況 下，應以本說明書（包括定義）為準。 在替代性能源中，太陽被視為最豐富的天然資源，每日 對地球無限地供應能量。存在有眾多有關於捕捉太陽光能 量且使其轉化為電之技術。光伏打（PV)模組代表此類技 術’且迄今為止已在諸如遠程電力系統（rem〇te p0Wer system)、宇宙飛行器（Space vehicle)及消費型產品（諸如無 線裝置）之領域内廣泛應用。 光伏打模組或裝置因光電效應而起作用。可藉由利用半 導體材料來實現PV裝置之光電效應，該等半導體材料為諸 如矽（Si)、砷化鎵（GaAs)、硫化鎘（CdS)、碲化鎘（CdTe)、 二砸化銅銦（CuInSe2，亦稱為CIS)及二硒化銅銦鎵 (CuInGaSe2，亦稱為CIGS)。在此等材料中，矽最常用於 147612.doc 201041819 光伏打裝置中，此係因為：1)其具有可用性；及2)其相較 於材料GaAs、CdS、CdTe、CIS及CIGS成本較低。然而， 迄今為止，已發現矽基PV裝置相較於基於GaAs、CdS、 CdTe、CIS及CIGS之彼等PV裝置效率較低。 已知PV模組合併有塗有薄膜之PV基板，諸如玻璃。薄 膜光伏打裝置進一步合併有透明前部導體，通常亦為薄 膜。最常用之導電薄膜為透明導電氧化物（TCO)，諸如氧 化錫、摻氟氧化錫（FTO)、摻鋁氧化鋅（AZO)及氧化銦錫 0 (ITO)。TCO之主要功能具有兩重性（two-fold)。首先， TCO允許光穿過而到達處於其下方之活性吸光材料。其 次，TCO充當歐姆接觸以傳輸光生電荷離開該吸光材料。 此等TCO為所有類型之光伏打及太陽能模組所需，且尤其 為基於矽之光伏打模組所需。 玻璃上之光伏打薄膜因為眾多原因而合乎需要。玻璃無 所不在且因而為利用PV薄膜提供現有基礎結構。另外，玻 璃製造方法亦為熟知的。一種此類熟知之玻璃製造方法為 ❹ 製造漂浮玻璃或平板玻璃之浮線法（float-line method)^由 於對玻璃上之薄膜的此需要，因而存在許多用於在玻璃上 產生薄膜塗層的方法。此等現有方法之一被稱為「線上」 (on-line)沈積，其中塗佈設備被安置於浮線之錫浴中或浮 線之錫浴的下游。
通常，PV模組製造商購買包括例如以下通用結構之PV 基板：玻璃-基板/底塗層（UC)/TCO。更特定而言為具有碳 氧化石夕（silicon oxycarbide)之底塗層及掺氟氧化錫之TCO 147612.doc 201041819 層的玻璃基板，其中在線上製程中熱解沈積底塗層與TCO 層兩者。 在獲得諸如先前段落中所述者之PV模組基板之後，必 須採取各種處理步驟來獲得最終PV模組。半導體薄膜沈積 所必需之過程步驟包括（但不限於）：A)在沈積半導體薄膜 層之前清潔且洗滌PV模組基板；B)在沈積半導體薄膜層之 前再加熱且再冷卻PV模組基板；及C)沈積半導體薄膜層。 在沈積半導體薄膜層之後，需要進一步的處理步驟以獲得 最終PV模組。此等步驟包括（但不限於广D)對矽層進行雷 射刻劃（laser scribing)以形成個別pv電池；E)形成後觸點 (back contact) ; F)層壓PV模組；G)對pv模組佈線；H)封 裝PV模組；及I)測試Pv模組。 以上關於沈積半導體薄膜所述之過程步驟帶來與製造 PV模組相關之大量製造時間及成本。半導體薄膜沈積步驟 所必需之時間及成本量為阻礙由p v模組所產生之電在經濟 上可與由化石燃料所產生之電競爭的主要障礙之一。迄今 為止，由基於矽薄膜之PV模組發電的成本遠超過$3/峰值 功率（peak-Watt，pW)。 儘管光伏打裝置已廣泛應用，但是在由pv模組所產生 之電可與由傳統化石燃料所產生之電競爭之前仍然存在大 量障礙有待克服。根據此思路，PV模組製造成本為阻止由 PV模組所產生之電可與由傳統化石燃料所產生之電競爭的 最大障礙。 因此，在此項技術中仍然需要可克服製造卩¥模組之上 147612.doc 201041819 述問題的pv模組製造方法。特定而言，在此項技術中 可以更具成本效益之方式製造的pv模組。 【發明内容】 本發明提供沈積矽薄膜於pv模組基板上之方法。 在本發明之一態樣申，提供熱解沈積石夕薄膜於Pv模組 基板上之方法。 ' ’ 在本發明之一態樣中，提供線上熱解沈積石夕薄膜於PV 模組基板上之方法。 〇 在本發明之—態樣中，提供線上熱解沈積非晶梦薄膜於 PV模組基板上之方法。 、 在本發明之另-態樣中，提供線上熱解沈積晶態梦薄膜 於PV模組基板上之方法。 在本發明之另一態樣中，提供線上熱解沈積正型矽 (p-Si)薄膜層於PV模組基板上之方法。 在本發明之另一態樣中，提供線上熱解沈積本質型矽或 ^ 未摻雜矽（i-Si)薄膜層於PV模組基板上之方法。 在本發明之另一態樣中，提供線上熱解沈積負型矽 (n-Si)薄膜層於PV模組基板上之方法。 在本發明之另一態樣中，提供線上熱解沈積單接面 (single-junction)i^矽薄膜層於pv模組基板上之方法。 在本發明之另一態樣中，提供線上熱解沈積單接面 石夕薄膜層於PV模組基板上之方法。 在本發明之另一態樣中，提供線上熱解沈積單接面尸 石夕薄膜層於PV模組基板上之方法。 147612.doc 201041819 在本發明之另-態樣中，提供線上熱解沈積單接面”却 矽薄膜層於PV模組基板上之方法。 在本發明之另一態樣中’提供線上熱解沈積多接面 (multi-junctlon)/7_„矽薄膜層於pv模組基板上之方法。 在本發明之另一態樣中，提供線上熱解沈積多接面心户 矽薄膜層於PV模組基板上之方法。 在本發明之另一態樣中，提供線上熱解沈積多接面 矽薄膜層於PV模組基板上之方法。 在本發明之另一態樣中，提供線上熱解沈積多接面心 矽薄膜層於PV模組基板上之方法。 在本發明之另一態樣中，提供一種利用本文所述之線上 沈積方法製得的「加值型（value added)」pv模組基板產 品° 【實施方式】 儘I可以§午多不同形式實施本發明，但本文中只是描述 了若干個說明性實施例，同時應瞭解，本揭示案應被視為 提供本發明之原理的實例且此等實例並不意欲使本發明限 於本文所述及/或所說明之較佳實施例。足夠詳細地揭示 了各種實施例以使熟習此項技術者能夠實施本發明。應瞭 解可採用其他實施例，且可在不脫離本發明之精神或範_ 之情況下作出結構及邏輯變化。 本發明之方法提供PV模組基板，包括具有下列通式之 彼等基板：玻璃基板/底塗層/TCO/p型金屬/n型金屬或玻璃 基板/底塗層/TCO/p型金屬/i型金屬/η型金屬。熟習此項技 147612.doc 201041819 =將關到ρ型金屬/η型金屬h型金 屬分別作為單”型接面及單—型接面之次序= 地調適及組態本發明之方法以製造雙p利n型、2 型w型接面。此等調適及組態將m 瞭r，容易地調適及組態本發明之= 又 ）P3L — η-(卜)p型及多n_…知型接面。 Ο Ο 亦可調適本發明之方法來將另—薄膜層或其他多個薄膜 層引入上述塗層結構中。此另一層或此等其他多層可安置 於金屬層之上或之下。在一非限制性實例中，另一底塗薄 膜層可安置於玻璃基板之上及金屬層之下（及tc〇層之下） 以形成具有以下通式之PV模組基板：玻璃基板/底塗層^ 底塗層2/TC0/p型金屬7i型金屬/η型金屬。底塗層數目之選 擇將為熟習此項技術者所認可及瞭冑。在另一非限制性實 例中，另一 TCO薄膜層可安置於第一 TC〇薄膜層之上或之 下以形成具有以下通式之PV模組基板：玻璃基板/底塗層/ TCO層1/TCO層2/p型金屬/i型金屬/n型金屬。TC〇薄膜層 數目之選擇將為熟習此項技術者所認可及瞭解。在另一非 限制性實例中，另一層或其他多層可安置於TCO層與金屬 層之間。安置於TCO層與金屬層之間的此另一層或此等其 他多層被稱為界面層（IFL)，且當根據本發明之方法併入 PV基板中時’可形成具有以下通式之PV模組基板：玻璃 基板/底塗層/TCO/IFL/p型金屬/i型金屬/n型金屬。此 (等）IFL可賦予pv基板機械及化學耐久性且亦可增強pv基 板之光學性質。已知的IFL係基於鈦之氧化物、辞之氧化 147612.doc 201041819 物及鈦與鋅之氧化物的組合。 底塗層」或uc為一種提供為顏色中和所必需之折射 率且藉此有助於改良PVTC〇模組之透射率的薄膜層。 透明導電氧化物」或TCO為一種由金屬及氧化物製成 之薄膜層。就PV模組而言，TCO功能在於允許光穿過而到 達地於/、下方之活性吸光材料且充當歐姆接觸以傳輸光生 電荷離開該吸光材料。 半導體材料之「N層」或帶負電荷之層意謂該層當沈積 時已以化學方式組合(亦即摻雜)有磷或其他第V族元素起 始物質以賦予導電性。應注意的是可用氫鈍化η層。舉例 而吕，η型矽或n_Si為一層摻有第ν族元素之金屬矽。 半導體材料之「P層」或帶正電荷之層意謂該層當沈積 時已以化學方式組合（亦即摻雜）有领或其他第⑴族元素起 始物質’ h此變成容易接受電子之導電材料。應注意的是 可用氫鈍化。舉例而言，P㈣或P-Si為-層摻有第 III族元素之金屬石夕。 I型石夕」或卜Si為已經沈積但未與另一化學物質組合之 碎或-層梦。換言之，i_si為未經摻雜之⑦或—㈣Si 亦稱為本質型碎。應注意的是可用氫鈍化{型石夕。 非曰日矽」或a-Si為非結晶的同素異形形式之矽。在 a-Si中’無長程結晶次序且原子形成連續無規的網狀結 構。必要#，該材料可被氫鈍化，此會減少層間擴散 (interlayer diffusion)。 晶態矽」或c-Si 存在若干類型之 各自係以晶體大小 147612.doc -10- 201041819 表徵，諸如奈米晶碎（nc_Si)、微晶石夕W-Si)或多晶石夕。 「P-N接面」或p_n接面係指藉由以極其緊密之接觸方式 使二型與_半導體薄膜層组合在—起而形成接面或接觸。 .'奸「接面係.曰半導體薄膜層之兩個區域接合處的區域。 P I N接面」或p-1-n接面係指如下基本情形：產生三 層夾層，中間本質(i型或未摻雜)層夾於η型層與p型層之 門類似地，「Ν-Ι-Ρ接面」或n_Up接面係指如下基本情 形產生一層夾層，中間本質（i型或未推雜）層爽於p型層 〇 "η!層之間。在兩種情形下此幾何形狀均在p型區域與 η型區域之間產生電流。舉例而言，在p-i-n非晶矽(a-Si)電 池中’頂層為p型a_Si，中間層為本質矽，且底層為η型 a· S i 〇 單接面」係指PV模組在半導體層之間具有單一過渡 區域，諸如p-n接面，其自具有高濃度電子受體之區域（p 型）通向具有高濃度電子供體之區域（n型）。 「多接面」係指PV裝置含有兩個或兩個以上電池接 面，其各自針對太陽光譜之特定部分進行最優化以達成較 兩的效率。亦稱為串疊型電池（tandein cell)之此類結構 可藉由捕捉較大部分之太陽光譜來達成較高之總轉化效 率 〇 「漂浮玻璃」或「平板玻璃」係指藉由使連續的熔融玻 璃流漂浮於熔融錫浴上而於浮線上製造的玻璃。熔融玻璃 在金屬表面上展佈開來且產生高品質、始終水平之玻璃薄 片。 147612.doc 11 201041819 鑄造玻璃」或「圖案化玻璃」係指藉由經由鑄軋輥澆 鑄連續的熔融玻璃流或藉由使熔融玻螭在模具中固化而製 造之玻璃。 「線上法」或「線上」為熟習玻璃塗佈技術者所熟知且 瞭解之術，且出於本文之目的，係指在玻璃製造線上製 造玻璃期間塗佈玻璃。此包括（但不限於）漂浮玻璃及鑄造 玻璃。 線外法」或「線外」’亦為熟習玻璃塗佈技術者所熟知 且瞭解之術語，且出於本文之㈣，係指在玻璃已經製造 且自玻璃製造線上移除之後塗佈玻璃。 沈積於…上」忍謂物質直接或間接地被施加於參考層 以上。若間接施加，則可插入一或多個層。此外，除非另 有指示’否則在使用格式「[物質1]/[物質2]/[物質3]/_··」 或格式一「第一[物質1]層，·第-[物質2]層；第二[物質 層’第-[物質2]層··.」或其類似格式描述本發明之塗層 時’其意謂各相繼出現的物f被直接或間接地沈積於先: 太陽处/ PW為功率輸出之量度，最常與光伏打 率峰值矣置關1使用。對PV#電裝置而言’其功率(以功 率峰值表示m定義為裝置之峰值輸出（以瓦特為單位）。因 此’iw系統在理想條件下將產生】特定而言，電池 之=數為DC功率輸出（以瓦特為單位），其係在pv模組離 设備之前於卫業標準化光職下量測而得。標準 測試當在標準條件下照射時的輪出功率，該等標準 147612.doc •12· 201041819 25 C環境溫度及類似 條件為每平方公尺丨〇〇〇瓦之光強度 於穿過大氣層之日光的光譜。 本文所揭示之標的的發明I已驚人地發現可對已知pv 基板進打it-步的線上熱解沈積過㈣製造基於♦之薄膜 層。此外’此類驚人發現允許製造可被pv模組製造商視為 供採購之「加值型」產品的PV基板。圖!展示此類已知Μ 基板’其中TCO層（30)安置於底塗層（2〇)之上，該底塗層 安置於玻璃基板（10)之上。 曰
❹ 對採購PV基板之PV模組製造商而言，在沈積必需之半 導體薄膜層中可能會出現許多缺點。彼等缺點中之兩個缺 點為沈積半導體層所必需之持續時間及沈積半導體層之成 本。關於所需之持續時Μ，Pv模組製造商通常花費約兩至 約四小時（自始至終）來沈積半導體層。約兩至約四小時之 製造時間包括（但不限於）以下過程步驟：將所採購之？乂基 板裝載於輸送機上；在輸送機上時洗滌且清潔Ρν基板；在 輸送機上時再加熱且再冷卻Ρν基板以產生半導體薄膜層沈 積之最優條件；及沈積半導體薄膜層。 本文所揭示之標的的發明者已驚人地發現可於線上製程 期間沈積半導體薄膜層。半導體材料之選擇不受特別限 制，只要該材料能夠線上沈積即可。在本發明之實施例 中’必需之半導體薄膜層較佳使用金屬矽。 本發明之方法可提供線上製造之具有以下通式的PV模 組基板：Α)玻璃基板 /uc/TCO/p-Si/i-Si/n-SiCp-i-w 單接 面）；B)玻璃基板/UC/TCO/p-Si/i-Si/n-Si/p-Si/i-Si/n-Si(p+„ 147612.doc 13 201041819 雙接面）；及c)玻璃基板/uc/TC0/p_Si/i_Si/n Si/p_si/i si/ n-Si/p-SiA-Si/n-Si(；W-«三接面）。應注意的是本文所論述 之單接面雙接面及二接面p-i-n層為本發明之典例。熟習 此項技術者將知悉如何調適本文所述之方法來製造包含三 個以上接面之pV模組基板。 本發明之方法亦可提供線上製造之具有以下通式的pv 模組基板：A)玻璃基板單接 面）；B)玻璃基板/UC/TC〇/n_Si/i_Si/p_Si/n_Si/i Si/p_si^^·卞 雙接面）’及C)玻璃基板/uC/TCO/n-Si/i-Si/p-Si/n-Si/i_Si/ p-Si/n-Si/i-Si/P-Si(n-i-P三接面）。應注意的是本文所論述 之單接面、雙接面及三接面層為本發明之典例。熟習 此項技術者將知悉如何調適本文所述之方法來製造包含三 個以上接面之PV模組基板。 對本發明方法所描述之p V基板而言，優選將底塗層安 置於透明導電氧化物薄膜之下以便使該底塗層位於基板與 透明導電氧化物薄膜之間，但此並非必需的。 不受特別限制，本發明之底塗層較佳使用氧化矽、二氧 化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、碳氧化矽及其組合。 對本發明之底塗層而言，最佳使用碳氧化矽薄膜作為底塗 層。 不受特別限制’本發明之TC0層較佳使用氧化錫、摻氟 氧化錫（FTO)、摻紹氧化鋅（AZ0)及氧化銦錫（IT〇)。本發 明之TCO層最佳使用摻氟氧化錫。 對本發明之半導體層而言，半導體材料之選擇不受特別 1476l2.doc -14- 201041819 限制，只要該材料能夠熱解沈積即可。已知能夠熱解沈積 之半導體金屬為石夕、録、碲、銦、鎵、石申、錄、紹、辞及 其組合。 在本發明之實施例中，較佳使用矽。可在高溫下自起始 物質石夕炫熱解沈積石夕。對p型梦層而言，將含删之起始物 質與石夕炫組合會產生帶正電荷之_石夕層。對η型石夕層而 言，將含磷之起始物質與矽烷組合會產生帶負電荷之11型 矽層。#i型石夕而言，除石夕院以外無需其他化學起始物 〇 f ’因為i型矽為未摻雜之矽層。視情況而定，必要時， 可用氫鈍化i-Si層。此可藉由將矽烷與氳氣組合來實現。 以下描述提供一種提供本發明之pv基板的一般方法。 以下描述意欲為非限制性的，1對所概述之方法的修改及 變更可由一般熟習薄膜塗佈技術者加以調適及改變以便獲 得所需最終PV基板，此等變化仍然屬於本發明之範疇内。 鈉鈣矽石玻璃（Soda-lime silica giass)可由熟知的玻璃配 合料組合物（glass batch compositi〇n)製得。可藉由在玻璃 〇 熔融爐中加熱來熔化玻璃配合料組合物，且接著引向浮線 裝置之錫浴中。在鑄造玻璃之情況下，將熔融玻璃引向鑄 軋輥或鑄造模具中。可由位於浮線之錫浴中之第一塗佈機 沈積底塗層。在鑄造玻璃之情況下，該塗佈機位於鑄軋輥 或鑄造模具之下游。可由位於第一塗佈機下游之第二塗佈 機沈積透明導電氧化物薄膜層。 可由位於第二塗佈機下游之第三塗佈機熱解沈積^以或 P-Si層於含有底塗層及透明導電氧化物層之基板上。 147612.doc -15- 201041819 若需要由第三塗佈機產生n-Si層’則可將含有矽烷 (SlH4)及摻雜劑之混合氣體流引向玻璃帶（glass ribbon)之 文熱表面以產生及沈積n-Si薄膜層。製造n-Si層最常使用 之摻雜劑為第V族元素，諸如磷。用於摻雜n-Si層之含磷 起始物質的選擇包括（但不限於）填酸三曱酯、碟酸三乙 醋、碌酸三丙酯、磷酸三丁酯、磷酸三第三丁酯及磷化 氫。較佳使用鱗化氫來摻雜本發明之n_Si層。上述起始物 質各自所包括之混合氣體流的氣體可以以下速率範圍供 應：1)矽烷（SiH4)0.0-50.0 g/min;及 2)磷化氫（PH3)0.〇-25.0 g/min。起始物質傳遞之較佳範圍為：u矽烷（SiH4)〇 5_ 30.0 g/min ;及 2)磷化氫（ΡΗ3)0·5-15·0 g/min。必要時，可 藉由在起始物質之混合氣體流中包括氫氣來用氫鈍化本發 明之此等n-Si層。氫氣可以0.0-20.0 g/min之速率範圍供 應。氫氣之較佳供應速率範圍可為0.5-10 g/min之範圍。 若需要由第三塗佈機產生p-Si層，則可將含有矽烷 (SiH4)及摻雜劑之混合氣體流引向玻璃帶之受熱表面以產 生及沈積p-Si薄膜層。製造p-Si層最常使用之摻雜劑為第 ΠΙ族元素，諸如蝴。用於摻雜p-Si層之含蝴起始物質的選 擇包括（但不限於）二硼烷、三溴化硼、三氯化硼、三氟化 硼及三碘化硼。較佳使用二硼烷來摻雜本發明之p-Si層。 上述起始物質各自所包括之混合氣體流的氣體可以以下速 率範圍供應：1)矽烷（siH4)0·0-50.0 g/min ;及2)二硼烧 (B2H6)0.0-25.0 g/min。起始物質傳遞之較佳範圍為：u矽 烷（SiH4)0.5-30.0 g/min ;及 2)二硼烷（B2h6)〇 5_15 〇 147612.doc -16 - 201041819 g/min。必要時，可藉由在起始物質之混合氣體流中包括 氯氣來用氫鈍化本發明之此等㈣層。氯氣可以〇 〇 2〇〇 g/min之速率範圍供應。氫氣之較佳供應速率範圍可為 0.5-10 g/min之範圍。 • 可由位於第三塗佈機下游之第四塗佈機熱解沈積“彳或 • ㈣層於PV基板上。由第四塗佈機產生n-Si層抑或㈣層 的選擇將視由第三塗佈機沈積哪一類型 而定切三塗佈機處一層，則可 〇㈤塗佈機產生p.Si層。若在第三塗佈機處產生㈣層，則 可如上所述由第四塗佈機產生心⑴層。 當需要在n-Si層與p_Si層之間併入卜Si半導體薄膜層時’ 2同基於非晶石夕及晶態石夕之pv模組的情況，另一塗佈機可 疋位於第三與第四塗佈機之間以用於產生此等i_si層之沈 積。若需要產生i-Si層，則可將含有石夕燒（SiH4)之氣體流引 向玻璃帶之受熱表面以產生及沈積W薄膜層。矽烷氣可 以0.0-50.0 g/min之速率範圍供應。石夕烧氣體之較佳供應速 W率範圍可為0.5· g/min之範圍。必要時，可用氫純化卜
Sl層。為實現此純化’氫氣可以以下速率範圍與石夕院起始 物質組合：〇·〇_2〇 〇 g/min。氫氣之較佳供應速率範圍可為 〇·5-10 g/min之範圍。 ° 對了位於漂浮洛下游之浮線上的塗佈機數目 ^限制，只要在浮線上存在足夠空間來安置此等塗佈機即 可類似地，對可位於鑄軋輥或鑄造模具下游之鑄造玻璃 線上的塗佈機數目無限制，只要存在足夠空間來安置此等 147612.doc -17- 201041819 塗佈機即可。然而，可潛在地位於下游之塗佈機的數目將 受用於產生熔融玻璃帶之玻璃線的長度限制。熟習此項技 術者將認識到如何在錫浴内部或錫浴下游或鑄軋觀或铸造 模具下游建置及合併塗佈設備及裝備。儘管以上概述之本 發明實紅例涵蓋單接面口-⑴一型PV基板之塗層結構，但熟 習此項技術者亦將認識到如何建置及合併將為製造雙接 面、二接面及多接面p-G-)!!型PV基板所需之其他塗佈機。 類似地，熟習此項技術者將認識到為製造單接面、雙接 面、三接面及多接面n-(i-)p型PV基板所需之調適。 本發明之發明者已驚人地發現’當相較於PV模組製造 商之時間量時，有可能以極短時間量沈積半導體層。此係 歸因於線上進行沈積步驟。通常，PV模組製造商可能花費 兩至四小時來製造半導體層。合併線上製造半導體金屬層 之沈積技術可消除PV模組製造商製造此等層之需要。因 此，可顯著降低由PV模組製造商所引入之成本。此外，本 發明者已發現，即使不在數秒内，亦有可能在幾分鐘内來 沈積半導體層。本文所述之沈積步驟較佳為熱解沈積步 驟。 此外，本發明之發明者已發現線上沈積半導體層可提供 在連續玻璃帶上沈積该等層之優點。此又會產生較高品質 的薄膜，因為半導體層不會遭受邊緣效應（edge effect)。 當相較於常由PV模組製造商利用之線外濺鍍法時，本發明 之方法亦允許降低起始物質成本且改良塗佈效率。 本發明之方法賦予對希望採購利用本文所述之發明方法 1476l2.doc -18 - 201041819 製U之PV基板的PV模組製造商具有吸引力的特徵。此等 特徵使得PV半導體層作為「加值型」產品合乎需要且包 括· 1)消除PV模組製造商在矽層沈積之前洗滌且清潔 基板之需要；2)消除PV模組製造商再加熱且再冷卻pv基 板以供半導體層沈積之需要；及3)消除pv模組製造商沈積 或錢鍍半導體層之需要。對於pV模組製造商，消除此等過 程步驟會轉化為成本顯著降低。 實例1 〇 以下貫例私述一種製造根據本發明且如圖2所示之具有 p i-n塗層之pv基板的線上方法，圖2呈現pi_n矽單接面pv 基板。 由位於漂浮浴内部之第一塗佈機，將混合氣體流引向玻 璃帶基板10之受熱表面以形成底塗層20。 由位於第一塗佈機下游之第二塗佈機，將混合氣體流引 向底塗層20之表面以形成TCO層30。 由位於第二塗佈機下游之第三塗佈機，將混合氣體流引 〇 向TC〇層30之表面以形成n_si層40。 由位於第三塗佈機下游之第四塗佈機，將混合氣體流引 向n-Si層40之表面以形成i_si層50。 由位於第四塗佈機下游之第五塗佈機，將混合氣體流引 向i-Si層50之表面以形成p_si層60。 實例2 以下實例描述一種製造根據本發明且如圖3所示之PV基 板之線上方法，圖3呈現p-i_n石夕雙接面pv基板。 147612.doc -19- 201041819 由位於漂浮浴内部之第一塗佈機，將混合氣體流引向玻 璃帶基板10之受熱表面以形成底塗層20。 由位於第一塗佈機下游之第二塗佈機，將混合氣體流引 向底塗層20之表面以形成TCO層30。 由位於第二塗佈機下游之第三塗佈機，將混合氣體流引 向TCO層30之表面以形成n-Si層40。 由位於第三塗佈機下游之第四塗佈機，將混合氣體流引 向n-Si層40之表面以形成i_Si層50。 由位於第四塗佈機下游之第五塗佈機，將混合氣體流引 向i-Si層50之表面以形成p_si層60。 由位於第五塗佈機下游之第六塗佈機，將混合氣體流引 向p-Si層60之表面以形成n_si層40,。 由位於第六塗佈機下游之第七塗佈機，將混合氣體流引 向n-Si層40’之表面以形成i_Si層50,。 由位於第七塗佈機下游之第八塗佈機，將混合氣體流引 向i-Si層50’之表面以形成p_si層60,。 實例3 以下實例描述一種製造根據本發明且如圖4所示之PV基 板之線上方法’圖4呈現p-i-n矽三接面pv基板。 由位於漂浮浴内部之第一塗佈機，將混合氣體流引向玻 璃帶基板10之受熱表面以形成底塗層2〇。 由位於第一塗佈機下游之第二塗佈機，將混合氣體流引 向底塗層20之表面以形成Tc〇層3〇。 由位於第二塗佈機下游之第三塗佈機，將混合氣體流引 147612.doc -20- 201041819 向TCO層30之表面以形成n-si層40。 由位於第三塗佈機下游之第四塗佈機，將混合氣體流引 向n-Si層40之表面以形成i-Si層50。 由位於第四塗佈機下游之第五塗佈機，將混合氣體流引 • 向i-Si層50之表面以形成ρ-Si層60。 • 由位於第五塗佈機下游之第六塗佈機，將混合氣體流引 向p-Si層60之表面以形成n-Si層40’。 由位於第六塗佈機下游之第七塗佈機，將混合氣體流引 Q 向n-Si層40’之表面以形成i-Si層50,。 由位於第七塗佈機下游之第八塗佈機，將混合氣體流引 向i-Si層50’之表面以形成p-Si層60,。 由位於第八塗佈機下游之第九塗佈機，將混合氣體流引 向p-Si層60’之表面以形成n-Si層40”。 由位於第九塗佈機下游之第十塗佈機，將混合氣體引向 n-Si層40·’之表面以形成i-Si層50，，。 由位於第十塗佈機下游之第十一塗佈機，將混合氣體流 〇 引向i-Si層50’’之表面以形成p-Si層60”。 實例4 以下實例描述一種製造根據本發明且如圖5所示之PV基 板之線上方法’圖5呈現p-i-n石夕單接面pv基板。 由位於漂浮浴内部之第一塗佈機，將混合氣體流引向玻 璃帶基板10之受熱表面以形成底塗層2〇。 由位於第一塗佈機下游之第二塗佈機，將混合氣體流引 向底塗層20之表面以形成TCO層30。 147612.doc -21· 201041819 由位於第二塗佈機下游之第三塗佈機，將混合氣體流引 向TCO層30之表面以形成ρ-Si層60。 由位於第二塗佈機下游之第四塗佈機，將混合氣體流引 向p_Si層60之表面以形成i_Si層5〇。 由位於第四塗佈機下游之第五塗佈機，將混合氣體流引 向i-Si層50之表面以形成卜以層4〇。 實例5 以下實例描述一種製造根據本發明且如圖6所示之pv基 板之線上方法’圖6呈現p-i-n石夕雙接面pv基板。 由位於漂浮浴内部之第一塗佈機，將混合氣體流引向玻 璃帶基板10之受熱表面以形成底塗層2〇。 由位於第一塗佈機下游之第二塗佈機，將混合氣體流引 向底塗層20之表面以形成tc〇層30。 由位於第二塗佈機下游之第三塗佈機，將混合氣體流引 向TCO層30之表面以形成？_8丨層6〇。 由位於第三塗佈機下游之第四塗佈機，將混合氣體流引 向p-Si層60之表面以形成丨_以層5〇。 由位於第四塗佈機下游之第五塗佈機，將混合氣體流引 向i-Si層50之表面以形成卜以層4〇。 由位於第五塗佈機下游之第六塗佈機，將混合氣體流引 向n-Si層40之表面以形成？_8丨層6〇,。 由位於第六塗佈機下游之第七塗佈機，將混合氣體流引 向p-Si層60’之表面以形成丨_8丨層5〇,。 由位於第七塗佈機下游之第八塗佈機，將混合氣體流引 147612.doc •22· 201041819 向i-Si層50,之表面以形成n-Si層40,。 實例6 以下實例描述一種製造根據本發明且如圖7所示之PV基 板之線上方法，圖7呈現p-i-n矽三接面PV基板。 由位於漂浮浴内部之第一塗佈機，將混合氣體流引向玻 璃帶基板10之受熱表面以形成底塗層20。 由位於第一塗佈機下游之第二塗佈機，將混合氣體流引 向底塗層20之表面以形成TCO層30。 〇 由位於第二塗佈機下游之第三塗佈機，將混合氣體流引 向TCO層30之表面以形成p-Si層60。 由位於第三塗佈機下游之第四塗佈機，將混合氣體流引 向p-Si層60之表面以形成i_si層50。 由位於第四塗佈機下游之第五塗佈機，將混合氣體流引 向i-Si層50之表面以形成n_Si層4〇 0 由位於第五塗佈機下游之第六塗佈機，將混合氣體流引 向n-Si層40之表面以形成p_si層6〇,。 ◎ 由位於第六塗佈機下游之第七塗佈機，將混合氣體流引 向p-Si層60’之表面以形成i_Si層5〇,。 由位於第七塗佈機下游之第八塗佈機，將混合氣體引向 i-Si層50’之表面以形成n_si層4〇,。 由位於第八塗佈機下游之第九塗佈機，將混合氣體流引 向n-Si層40’之表面以形成卜以層6〇”。 由位於第九塗佈機下游之第十塗佈機，將混合氣體流引 向p-Si層60”之表面以形成丨_81層5〇”。 147612.doc -23- 201041819 由位於第十塗佈機下游之第十一塗佈機，將混合氣體流 引向i-Si層50”之表面以形成„_以層4〇”。 儘管已關於特定實施例描述了本發明，但本發明不只限 於所闡述之特定細節，而是包括可由熟習此項技術者想到 之各種變化及修改，該等變化及修改皆屬於由以下申請專 利範圍所界定之本發明範鳴内。 【圖式簡單說明】 圖1展不先前技術之PV基板之塗層結構：玻璃/uc/ TCO 〇 圖2展示在本發明之PV基板上安置單接面尸型矽層的 結構。 圖3展示在本發明之pv基板上安置雙接面尸“型矽層的 結構。 圖4展示在本發明之卩乂基板上安置三接面型矽層的 結構。 曰 圖5展示在本發明之ρν基板上安置單接面心型矽層的 結構。 曰 圖6展示在本發明之ρν基板上安置雙接面型矽層的 結構。 曰 展示在本發明之PV基板上安置三接面卜户型石夕層的 結構。 【主要元件符號說明】 1〇 破璃帶基板/玻璃基板 20 底塗層 147612.doc -24- 201041819 30 TCO層 40 n-Si 層 40' n-Si 層 40" n-Si 層 50 i-Si 層 50' i-Si 層 50" i-Si 層 60 p-Si 層 60' p-Si 層 60" p-Si 層 〇 147612.doc -25-

Claims (1)

  1. 201041819 七、申請專利範圍： 1. 一種用一或多個位於玻璃線之漂浮浴、鑄軋輥或鑄造模 具之線上、内部或下游之塗佈機在浮線或鑄造玻璃線上 製造經塗佈玻璃基板的方法，其包含： a) 在熔爐中熔化配合料物質以形成熔融玻璃； b) 選擇以下之一：丨）使連續的熔融玻璃流漂浮於浮線 之炫融錫浴上以形成玻璃薄片，或2)經由鑄造玻璃線之 鎮札概或鑄造模具澆鑄連續的熔融玻璃流以形成玻璃薄 〇 片； c) 由位於線上之該等塗佈機之一，沈積半導體金屬層 於該破璃薄片之一部分上。 2. 3. 4. 5. 〇 如凊求項1之方法，其中該半導體金屬層係選自由矽、 鎘、碲、銦、鎵、砷、銻、鋁、辞及其組合組成之群。 如請求項1之方法，其中該半導體金屬層為矽。 如請求項3之方法，其中該矽為p型矽。 如-月求項4之方法，其中該p型石夕摻有第m族元素且視情 況用氫鈍化。 6·如請求項5之方法 7.如請求項3之方法 8·如請求項7之方法 況用氫鈍化。 9·如請求項8之方法， 1〇·如請求項3之方法 其中§亥第III族元素為蝴。 其中該矽為η型矽。 其中該η型矽摻有第ν族元素且視情 其t s亥第V族元素為磷。 其中°亥矽為視情況用氫鈍化之i型 147612.doc 201041819 11·如請求項1之方法，其中該玻璃基板在該半導體金屬層 之沈積期間處於約200°c與約800。(：之間的溫度下。 12.如請求項丨丨之方法，其中該玻璃基板處於約4〇〇°c與約 780°C之間的溫度下。 13 ·如清求項1之方法，其中該方法進一步包含線上沈積介 於該玻璃基板與該半導體金屬層之間的底塗層。 14. 如請求項丨之方法，其中該方法進一步包含線上沈積介 於該玻璃基板與該半導體金屬層之間的透明導電氧化物 層。 15. 如請求項3之方法，其中該半導體金屬層包含非晶矽或 晶態石夕。 16. 如請求項15之方法，其中該晶態矽係選自由奈米晶矽、 微晶碎、多晶矽、單晶矽及其組合組成之群。 士 π求項1之方法，其中該沈積該至少一個半導體金屬 層於該玻璃基板上包含於該玻璃基板上熱解沈積該至少 一個半導體金屬層。 18.如請求項13之方法，其中該底塗層係選自由氧化石夕、二 氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、碳氧化矽及 合組成之群。 … 19·,凊求項14之方法’其中該透明導電氧化物層係選自由 乳化錫、摻氟氧化錫、摻紹氧化鋅及氧化銦錫組成之 群。 20.—種 m ι> ^ 具之 5個位於玻璃線之漂浮浴、鑄軋輥或鑄造模 之線上、内部或下游之塗佈機在浮線或鑄造玻璃線上 147612.doc 201041819 製造經塗佈玻璃基板的方法，其包含： a) 在熔爐中熔化配合料物質以形成熔融玻璃； b) 選擇以下之一 ：1)使連續的熔融玻璃流漂浮於浮線 之熔融錫浴上以形成玻璃薄片，或2)經由鑄造玻璃線之 鑄軋輥或鏵造模具澆鑄連續的熔融玻璃流以形成玻璃薄 • 片； c) 由位於線上之該等塗佈機之一，沈積半導體金屬層 於該玻璃薄片之一部分上，其中該半導體金屬層係選自 由η型矽及p型矽組成之群； d) 視情況由位於線上且在步驟c)之塗佈機下游的塗佈 機沈積包含i型矽之半導體金屬層於步驟c)之金屬層上； e) 由位於線上且在步驟c)及/或d)之塗佈機下游的塗佈 機沈積半導體金屬層於步驟c)及/或d)之金屬層上，其中 該金屬層包含選自由η型石夕及p型;ε夕組成之群的碎；及 f) 視情況重複步驟c)-e)以形成其他卜屮^或n_(i_)p矽層 於該玻璃基板上。 〇 21.如請求項20之方法，其中該p型矽摻有第m族元素且視 情況用氫鈍化。 22. 如請求項21之方法，其中該第III族元素為硼。 23. 如请求項20之方法’其中該n型矽摻有第v族元素且視情 況用氫鈍化。 24. 如請求項23之方法，其中該第ν族元素為鱗。 25_如請求項20之方法，其中該i型矽視情況用氫鈍化。 26.如請求項20之方法，其中該玻璃基板在步驟c)_e)之沈積 147612.doc 201041819 期間處於約200°C與約800°C之間的溫度下。 27·如請求項26之方法’其中該玻璃基板在步驟c)-e)之沈積 期間處於約400。(：與約780°C之間的溫度下。 28. 如請求項20之方法，其中該方法進一步包含線上沈積介 於該玻璃基板與步驟c)之該金屬層之間的底塗層。 29. 如請求項2〇之方法，其中該方法進一步包含線上沈積介 於該玻璃基板與步驟c)之該金屬層之間的透明導電氧化 物層。 3〇·如請求項28之方法，其中該底塗層係選自由氧化矽、二 氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、碳氧化矽及其組 合組成之群。 31.如凊求項28之方法，其中該透明導電氧化物層係選自由 氧化錫、摻氟氧化錫、摻紹氧化鋅及氧化銦錫組成之 33. 如請求項20之方法，装φ番遂半挪m L 其中重複步驟f)兩次以製造三接面 Ρ_(ι-)η或n-(i-)p型矽光伏打基板。 34·如請求項2〇之方法 型 P-(i-)n或 n-(i-)p型 3 5.如請求項2〇之方法 c)-f)所產生之層。 36-如請求項20之方法 含非晶矽或晶態矽。 ，其中重複步驟f)多次以製造多接面 石夕光伏打基板。 ’其中步驟e).f)包含熱解沈積由步驟 ，其中該等p_(i-)n或n-(i-)p型矽層包 147612.doc 201041819 37. 如請求項36之方法，其中該晶態矽係選自由奈米晶矽、 微晶矽、多晶矽、單晶矽及其組合組成之群。 38. —種用一或多個位於玻璃線之漂浮浴、鑄軋輥或鑄造模 具之線上、内部或下游之塗佈機在浮線或鑄造玻璃線上 製造經塗佈玻璃基板的方法，其包含： a)在熔爐中熔化配合料物質以形成熔融玻璃； b) 選擇以下之一 ：1}使連續的熔融玻璃流漂浮於熔融 錫浴上以形成玻璃薄片，或2)經由鑄造玻璃線之鑄軋輥 〇 或鑄造模具澆鑄連續的熔融玻璃流以形成玻璃薄片； c) 由位於漂浮浴之線上或内部之塗佈機沈積安置於該 玻璃基板上之底塗層； d) 由位於漂浮浴之線上或内部且在步驟c)之塗佈機下 游的塗佈機沈積安置於該底塗層上之透明導電氧化物 層； e) 由位於線上且在步驟d)之塗佈機下游的塗佈機沈積 半導體金屬層於該透明導電氧化物層上；其中該半導體 ❹ 金屬層係選自由η型矽及p型矽組成之群； f) 視情況由位於線上且在步驟e)之塗佈機下游的塗佈 機沈積包含i型矽之半導體金屬層於步驟c)之金屬層上； g) 由位於線上且在步驟e)及/或f)之塗佈機下游的塗佈 機沈積半導體金屬層於步驟e)及/或f)之金屬層上，其t 該半導體金屬層係選自由η型矽及p型矽組成之群；及 h) 視情況重複步驟e)-g)以形成其他p_(i_)n或n_(i_)p矽 層於該玻璃基板上。 147612.doc 201041819 39.如請求項38之方法，其中該p型矽摻有第ΠΙ族元素且視 情況用氫鈍化。 40·如請求項39之方法，其中該第m族元素為硼。 41.如請求項38之方法，其中該!!型矽摻有第ν族元素且視情 況用氫純化。 42·如請求項41之方法，其中該第ν族元素為磷。 43_如請求項38之方法，其中該丨型矽視情況用氳鈍化。 44.如請求項38之方法，其中該玻璃基板在步驟c)_h)之沈積 期間處於約200°C與約800。(：之間的溫度下。 45_如請求項44之方法，其中該玻璃基板在步驟c) h)之沈積 期間處於約400°C與約780。(：之間的溫度下。 46. 如請求項38之方法，其中該底塗層係選自由氧化矽、二 氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、碳氧化矽及其組 合組成之群。 47. 如清求項38之方法，其中該透明導電氧化物層係選自由 氧化錫、摻敗氧化錫、摻鋁氧化鋅及氧化銦錫組成之 群。 48·如β青求項3 8之方法，其中重複步驟f) 一次以製造雙接面 P_(i-)n或n-(i-)p型矽光伏打基板。 49·如清求項38之方法’其中重複步驟f)兩次以製造三接面 Ρ-(ι-)η或n-(i_)p型矽光伏打基板。 5〇_如β青求項38之方法，其中重複步驟f)多次以製造多接面 ρ-(ι-)η或n_(i_)p型矽光伏打基板。 5 1 ·如吻求項3 8之方法，其中步驟c)-h)之沈積包含熱解沈積 147612.doc 201041819 由步驟c)-h)所產生之層。 52. 如請求項38之方法，其中該等p-(i-)n或n-(i-)p矽層包含 非晶矽或晶態矽。 53. 如請求項52之方法，其中該晶態矽係選自由奈米晶矽、 " 微晶矽、多晶矽、單晶矽及其組合組成之群。
    147612.doc
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8148192B2 (en) * 2010-02-22 2012-04-03 James P Campbell Transparent solar cell method of fabrication via float glass process
US8168467B2 (en) * 2010-03-17 2012-05-01 James P Campbell Solar cell method of fabrication via float glass process
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6191974A (ja) 1984-10-11 1986-05-10 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 耐熱性マルチジヤンクシヨン型半導体素子
GB9400320D0 (en) 1994-01-10 1994-03-09 Pilkington Glass Ltd Coating on glass
US20040175500A1 (en) * 2002-01-28 2004-09-09 Akira Fujisawa Method for forming transparent conductive film, transparent conductive film, glass substrate having the same and photoelectric transduction unit including the glass substrate
WO2004102677A1 (ja) * 2003-05-13 2004-11-25 Asahi Glass Company, Limited 太陽電池用透明導電性基板およびその製造方法
US7498058B2 (en) * 2004-12-20 2009-03-03 Ppg Industries Ohio, Inc. Substrates coated with a polycrystalline functional coating
US7743630B2 (en) * 2005-05-05 2010-06-29 Guardian Industries Corp. Method of making float glass with transparent conductive oxide (TCO) film integrally formed on tin bath side of glass and corresponding product
US8648252B2 (en) 2006-03-13 2014-02-11 Guardian Industries Corp. Solar cell using low iron high transmission glass and corresponding method

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