ES2342091T3

Formation of solar cells on foil substrates

Abstract

Method for forming an absorbent layer of a photovoltaic device, comprising the steps of: providing a substrate comprising at least one electrically conductive aluminum foil substrate (102), at least one interface layer (103) that includes at least one material selected from the group consisting of a carbide, an oxide , a nitride, tantalum nitride, tungsten nitride and silicon nitride, and at least one electrically conductive base electrode layer (104) comprising a molybdenum layer, wherein the interface layer is located between the aluminum foil substrate and the base electrode layer and in which the interface layer acts as a diffusion barrier to inhibit the inter-diffusion of molybdenum in the electrode and of aluminum in the substrate during heating, and, forming an incipient absorbent layer (106) containing one or more elements of group IB, IIIA and VIA on the aluminum foil substrate, characterized by: depositing the incipient absorbent layer from a solution of nanoparticle precursor materials; anneal the deposited absorbent layer deposited and / or the substrate by: rapidly heating the incipient absorbent layer and / or the substrate from an ambient temperature to a plateau temperature range of between 200 ° C and 600 ° C, at a rate of between 5 ° C / s and 150 ° C / s; keep the absorbent layer and / or the substrate in the plateau temperature range for between 2 minutes and 30 minutes; and reduce the temperature of the absorbent layer and / or the substrate; and incorporating one or more elements of the VIA group into the absorbent layer in a second or subsequent annealing stage.

ES2342091T3, drawing sheet 1
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8 claims: 1 independent, 7 dependent

  1. 1
    ES 2 342 091 T3 REIVINDICACIONES 1. Método para formar una capa absorbente de un dispositivo fotovoltaico, que comprende las etapas de:proporcionar un sustrato que comprende por lo menos un sustrato de lámina metálica de aluminio eléctricamente conductora (102), por lo menos una capa de interfaz (103) que incluye por lo menos un material seleccionado entre el grupo que consiste en un carburo, un óxido, un nitruro, nitruro de tantalio, nitruro de tungsteno y nitruro de silicio, y por lo menos una capa (104) de electrodo base eléctricamente conductora que comprende una capa de molibdeno, en el que la capa de interfaz está situada entre el sustrato de lámina metálica de aluminio y la capa de electrodo base y en el que la capa de interfaz actúa como una barrera de difusión para inhibir la interdifusión de molibdeno en el electrodo y de aluminio en el sustrato durante el calentamiento, y, formar una capa absorbente incipiente (106) que contiene uno o más elementos del grupo IB, IIIA y VIA sobre el sustrato de lámina metálica de aluminio, caracterizado por: depositar la capa absorbente incipiente desde una solución de materiales precursores de nanopartículas;recocer la capa absorbente incipiente depositada y/o el sustrato mediante: calentar rápidamente la capa absorbente incipiente y/o el sustrato desde una temperatura ambiente hasta un rango de temperaturas de meseta de entre 200°C y 600°C, a una velocidad de entre 5°C/s y 150°C/s;mantener la capa absorbente y/o el sustrato en el rango de temperaturas de meseta durante entre 2 minutos y 30 minutos;y reducir la temperatura de la capa absorbente y/o del sustrato;e incorporar uno o más elementos del grupo VIA a la capa absorbente en una segunda o posterior etapa de recocido.
  2. 2
    El método de la reivindicación 1, en el que dichos uno o más elementos del grupo VIA incluyen selenio.
  3. 3
    El método de la reivindicación 1, en el que dichos uno o más elementos del grupo VIA incluyen azufre.
  4. 4
    El método de la reivindicación 1, en el que el calentamiento rápido de la capa absorbente incipiente y/o del sustrato se lleva a cabo mediante el calentamiento radiante de la capa absorbente incipiente y/o del sustrato.
  5. 5
    El método de la reivindicación 4, en el que una o más lámparas infrarrojas aplican el calor radiante.
  6. 6
    El método de la reivindicación 1, en el que las etapas de formación y calentamiento rápido de la capa absorbente incipiente tienen lugar cuando el sustrato pasa a través del proceso rollo a rollo.
  7. 7
    El método de la reivindicación 1, en el que el sustrato de lámina metálica de aluminio tiene un grosor de por lo menos unas 5 micras o más.
  8. 8
    El método de la reivindicación 1, en el que dichas etapas de recocido son discretas o bien continuas.