特表2023-542346透明導電層、および該透明導電層を備える光起電デバイス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-06
(54)【発明の名称】透明導電層、および該透明導電層を備える光起電デバイス
(51)【国際特許分類】
H01L 31/078 20120101AFI20230929BHJP
H01L 31/0749 20120101ALI20230929BHJP
H01L 31/0687 20120101ALI20230929BHJP
H01L 31/073 20120101ALI20230929BHJP
【ＦＩ】
H01L31/06 600
H01L31/06 460
H01L31/06 310
H01L31/06 420
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023518188
(86)(22)【出願日】2021-09-21
(85)【翻訳文提出日】2023-05-19
(86)【国際出願番号】 US2021051329
(87)【国際公開番号】W WO2022061295
(87)【国際公開日】2022-03-24
(31)【優先権主張番号】63/081,131
(32)【優先日】2020-09-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】510328032
【氏名又は名称】ファースト・ソーラー・インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100104374
【弁理士】
【氏名又は名称】野矢 宏彰
(72)【発明者】
【氏名】ベッカー，ジェームズ
(72)【発明者】
【氏名】ヘンドリクス，マーク
(72)【発明者】
【氏名】ヒューバー，ウィリアム
(72)【発明者】
【氏名】ケファート，ジェイソン
(72)【発明者】
【氏名】ロス，アンドレイ
(72)【発明者】
【氏名】ジャーン，ウエイ
【テーマコード（参考）】
5F251
【Ｆターム（参考）】
5F251AA02
5F251AA05
5F251AA09
5F251AA10
5F251AA16
5F251DA10
5F251DA15
5F251DA18
5F251DA19
5F251FA02
5F251FA09
5F251GA02
5F251GA06
(57)【要約】
透明コンタクト層を有する光起電デバイスが、本明細書に記載されている。
【選択図】図５
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
薄膜接合、第２の接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；
前記第２の接合が、前記薄膜接合と電気的に接続され、これにより、前記第２の接合と前記薄膜接合との間を電流が流れる；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合と前記第２の接合との間に配置されて、前記電流が前記透明導電層を通って流れ、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記隣接層が、前記高導電率層と接触しており、そして
前記高導電率層が、それ自体が、または酸化物ドーパントのドーピングにより、「＋＋」型である酸化カドミウムを含む、
上記のタンデム型光起電デバイス。
【請求項2】
前記隣接層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項3】
前記酸化カドミウムが酸化物ドーパントでｎ＋＋にドーピングされている、請求項２に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項4】
前記酸化物ドーパントがＩｎ２Ｏ３である、請求項３に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項5】
前記酸化物ドーパントがＧａ２Ｏ３である、請求項３に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項6】
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触したキャッピング層を備え、前記透明導電層が、前記隣接層と前記キャッピング層との間にある、請求項２に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項7】
前記キャッピング層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項６に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項8】
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触した拡散バリア層を備え、前記透明導電層が、前記隣接層と前記拡散バリア層との間にある、請求項２に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項9】
前記拡散バリア層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項８に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項10】
前記高導電率層が前記隣接層よりも厚い、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項11】
前記隣接層の厚さが１２５ｎｍ未満である、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項12】
前記高導電率層の厚さが３００ｎｍ未満である、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項13】
前記透明導電層の厚さが４０ｎｍを超え、４００ｎｍ未満である、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項14】
前記透明導電層が、８００ｎｍ～１，３００ｎｍの波長を有する光に対して８５％を超える平均透過率を有する、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項15】
前記薄膜接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が２０％未満である、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項16】
前記薄膜接合の前記吸収体層が亜鉛を含む、請求項１５に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項17】
前記薄膜接合の前記吸収体層がセレンを含む、請求項１５に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項18】
前記薄膜接合が、バックコンタクト層を備え、前記バックコンタクト層が、前記吸収体層と前記透明導電層との間に配置されており、そして
前記バックコンタクト層が、亜鉛およびテルルを含む、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項19】
前記第２の接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が５０％を超える、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項20】
前記第２の接合が、非晶質シリコンまたは結晶シリコンを含む、請求項１９に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項21】
前記第２の接合が、セレン化銅インジウムガリウムを含む、請求項１９に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項22】
前記薄膜接合が、透明導電性酸化物層を備え、そして前記薄膜接合の前記吸収体層が、前記透明導電性酸化物層と前記透明導電層との間に配置されている、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項23】
前記透明導電性酸化物層が、インジウムスズ酸化物を含む、請求項２２に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項24】
前記透明導電性酸化物層が、スズ酸カドミウムを含む、請求項２２に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項25】
前記スズ酸カドミウムが結晶質である、請求項２４に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項26】
薄膜接合、第２の接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；
前記第２の接合が、前記薄膜接合と電気的に接続され、これにより、前記第２の接合と前記薄膜接合との間を電流が流れる；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合と前記第２の接合との間に配置されて、前記電流が前記透明導電層を通って流れ、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記高導電率層が、ｎ＋＋にドーピングされており、
前記隣接層が、前記高導電率層と接触しており、そして
前記隣接層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、
上記のタンデム型光起電デバイス。
【請求項27】
薄膜接合、第２の接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；
前記第２の接合が、前記薄膜接合と電気的に接続され、これにより、前記第２の接合と前記薄膜接合との間を電流が流れ；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合と前記第２の接合との間に配置されて、前記電流が前記透明導電層を通って流れ、ここで前記透明導電層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、
上記のタンデム型光起電デバイス。
【請求項28】
薄膜接合および透明導電層を備える光起電デバイスであって、前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合との電気的接続の少なくとも一部を形成し、ここで
前記透明導電層が非晶質スズ酸カドミウムを含む、光起電デバイス。
【請求項29】
薄膜接合および透明導電層を備える光起電デバイスであって、前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合との直列接続の少なくとも一部を形成しており、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記高導電率層が、「＋＋」型にドーピングされており、そして
前記隣接層が、前記高導電率層と接触している、
上記の光起電デバイス。
【請求項30】
薄膜接合、および透明導電層を備える光起電デバイスであって、前記薄膜接合は、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；および
前記透明導電層は、前記薄膜接合との直列接続の少なくとも一部を形成し、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記高導電率層が、酸化インジウムでドーピングされた酸化カドミウムを含み、
前記隣接層が、前記高導電率層と接触しており、そして
前記隣接層が、スズ酸カドミウムを含む、
上記の光起電デバイス。
【請求項31】
薄膜接合；および前記薄膜接合から電荷キャリアを伝導する透明導電層
を備える光起電デバイスであって、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記隣接層が、前記高導電率層と接触しており、そして
前記高導電率層が、酸化インジウムでドーピングされた酸化カドミウムを含む、
上記の光起電デバイス。
【請求項32】
前記隣接層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項１および２６から３１のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項33】
前記酸化カドミウムが酸化物ドーパントでｎ＋＋にドーピングされている、請求項３２に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項34】
前記酸化物ドーパントがＩｎ２Ｏ３である、請求項３３に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項35】
前記酸化物ドーパントがＧａ２Ｏ３である、請求項３３に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項36】
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触したキャッピング層を備え、前記透明導電層が、前記隣接層と前記キャッピング層との間にある、請求項１および２６から３５のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項37】
前記キャッピング層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項３６に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項38】
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触した拡散バリア層を備え、そして前記透明導電層が、前記隣接層と前記拡散バリア層との間にある、請求項１および２６から３７のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項39】
前記拡散バリア層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項３８に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項40】
前記高導電率層が前記隣接層よりも厚い、請求項１および２６から３９のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項41】
前記隣接層の厚さが１２５ｎｍ未満である、請求項１および２６から４０のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項42】
前記高導電率層の厚さが３００ｎｍ未満である、請求項１および２６から４１のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項43】
前記透明導電層の厚さが４０ｎｍを超え、４００ｎｍ未満である、請求項１および２６から４２のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項44】
前記透明導電層が、８００ｎｍ～１，３００ｎｍの波長を有する光に対して８５％を超える平均透過率を有する、請求項１および２６から４３のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項45】
前記薄膜接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が２０％未満である、請求項１および２６から４４のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項46】
前記薄膜接合の前記吸収体層が亜鉛を含む、請求項１および２６から４５のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項47】
前記薄膜接合の前記吸収体層がセレンを含む、請求項１および２６から４６のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項48】
前記薄膜接合が、バックコンタクト層を備え、前記バックコンタクト層が、前記吸収体層と前記透明導電層との間に配置されており、そして
前記バックコンタクト層が、亜鉛およびテルルを含む、
請求項１および２６から４７のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項49】
前記第２の接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が５０％を超える、請求項１、２６から２７および３２から４８のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項50】
前記第２の接合が、非晶質シリコンまたは結晶シリコンを含む、請求項４９に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項51】
前記第２の接合が、セレン化銅インジウムガリウムを含む、請求項４９に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項52】
前記薄膜接合が、透明導電性酸化物層を備え、そして前記薄膜接合の前記吸収体層が、前記透明導電性酸化物層と前記透明導電層との間に配置されている、
請求項１および２６から５１のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項53】
前記透明導電性酸化物層が、インジウムスズ酸化物を含む、請求項５２に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項54】
前記透明導電性酸化物層が、スズ酸カドミウムを含む、請求項５２に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【請求項55】
前記スズ酸カドミウムが結晶質である、請求項５４に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001]本明細書は、一般に、光起電デバイス用の透明導電層に関し、より具体的には、光起電デバイスの効率を向上させるための、材料および層パラメータにおける特定の組み合わせの使用に関する。
【背景技術】
【0002】
[0002]光起電デバイスは、光起電力効果を示す半導体材料を使用して、光を電気に変換することで電力を生成する。ある種の半導体材料は、製造が困難な場合がある。たとえば、半導体材料の上に設けられる材料層には、望ましい特性と望ましくない特性の両方を有するものがある。残念ながら、半導体材料を効率的に生産するために必要な製造プロセスが、他の材料層の望ましくない特性を増強してしまう場合がある。したがって、効率を向上させる目的で光起電デバイスに追加された材料層が、最終的に効率を低下させる場合がある。
【発明の概要】
【0003】
[0003]したがって、光起電デバイスで用いる代替層構造が必要とされている。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【図1】[0004]本明細書に示され、説明される１つまたは複数の実施形態による光起電デバイスを概略的に示す図である。
【図3】[0006]本明細書に示され、説明される１つまたは複数の実施形態による基板を概略的に示す図である。
【図5】[0008]本明細書に示され、説明される１つまたは複数の実施形態によるタンデム型光起電デバイスの断面を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0005】
[0009]光起電デバイスは、基板上に形成された機能層の積層体から形成されてもよい。１つまたは複数の機能層は、材料の薄膜を含んでもよく、すなわち、光起電デバイスは、薄膜光起電デバイスであってもよい。薄膜光起電デバイスは、光を電荷キャリアに変換するための吸収体層と、電荷キャリアを集めるための導電層とを含んでもよい。場合によっては、導電層は、吸収体層に対してモジュールの裏面方向に形成されてもよい。単接合型デバイスでは、モジュール裏面に導電層が配置されてもよく、構成要素として非透明な金属層を使用することができる。しかしながら、そのような非透明な層は、多接合型光起電デバイスまたはタンデム型光起電デバイスの接合間に配置される導電層としての使用には適さない場合がある。本明細書で提供される実施形態は、透明導電層、および該透明導電層を備える光起電デバイスに関する。開示される透明導電層は、光起電デバイスの集電部の信頼性および耐久性を向上させ、同時に、窓、天窓、およびタンデム型デバイスなどの、透明性を必要とする用途での光起電デバイスの使用を可能にする。
【0006】
[0010]ここで図１を参照すると、光起電デバイス１００の一実施形態が概略的に示されている。光起電デバイス１００は、光を受け取り、光を電気エネルギーに変換するように構成されてもよく、たとえば、光子が光から吸収され、光起電力効果を介して電流に変換されてもよい。したがって、議論および明確化のために、光起電デバイス１００は、たとえば太陽などの一次光源に面するように構成された前面１０２を画定することができる。さらに、光起電デバイス１００は、たとえば、材料の複数の機能層によってなど、前面１０２から隔離された裏面１０４も画定することができる。用語「光」は、これらに限定されないが、紫外線（ＵＶ）、赤外線（ＩＲ）、および電磁スペクトルの可視部分の波長など、電磁スペクトルのさまざまな波長を指すことができることに注意されたい。「太陽光」は、本明細書で使用される場合、太陽によって放射される光を指す。
【0007】
[0011]光起電デバイス１００は、前面１０２と裏面１０４との間に配置された複数の層を含んでもよい。本明細書で使用される場合、用語「層」は、表面上に設けられる材料の厚みを指す。各層は、隣接する表面の全てまたはいずれかの部分を覆うことができる。いくつかの実施形態において、光起電デバイス１００の層は、太陽電池セル２００のアレイに分割され得る。たとえば、光起電デバイス１００は、複数の直列スクライブ２０２および複数の並列スクライブ２０４に従ってスクライビングされてもよい。直列スクライブ２０２は、光起電デバイス１００の長さＹに沿って延び、光起電デバイス１００の長さＹに沿って太陽電池セル２００の境界を定めることができる。太陽電池セル２００において隣り合う複数のセルは、光起電デバイス１００の幅Ｘに沿って直列に接続されていてもよい。言い換えれば、隣り合う複数のセル２００のモノリシックインターコネクトは、すなわち、直列スクライブ２０２に隣接して形成されてもよい。並列スクライブ２０４は、光起電デバイス１００の幅Ｘに沿って延び、光起電デバイス１００の幅Ｘに沿って太陽電池セル２００の境界を定めることができる。動作中、電流２０５は、直列スクライブ２０２によって直列に接続された太陽電池セル２００を通って、幅Ｘに沿って優位に流れることができる。動作中、並列スクライブ２０４は、長さＹに沿って流れる電流２０５の能力を制限することができる。並列スクライブ２０４は任意であり、直列接続された太陽電池セル２００を、長さＹに沿って配列されたグループ２０６に分離するように構成されてもよい。
【0008】
[0012]図１をなおも参照すると、並列スクライブ２０４は、直列接続された太陽電池セル２００のグループ２０６を電気的に分離することができる。いくつかの実施形態において、太陽電池セル２００のグループ２０６は、たとえば、電気バッシング（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｂｕｓｓｉｎｇ）を介してなど、並列に接続されていてもよい。任意に、並列スクライブ２０４の数は、太陽電池セル２００の各グループ２０６によって生成される最大電流を制限するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、各グループ２０６によって生成される最大電流は、たとえば、一実施形態において約１００ｍＡ以下、別の実施形態において約７５ｍＡ以下、またはさらなる実施形態において約５０ｍＡ以下など、約２００ミリアンペア（ｍＡ）以下であってもよい。
【0009】
[0013]ここで図２を参照すると、光起電デバイス１００の層は、基板１１０上に設けられた薄膜積層体を含んでもよい。基板１１０は、光起電デバイス１００への光の透過を促進するように構成されてもよい。基板１１０は、光起電デバイス１００の前面１０２に配置されてもよい。図２および図３を併せて参照すると、基板１１０は、実質的に光起電デバイス１００の前面１０２に向いた第１の表面１１２と、実質的に光起電デバイス１００の裏面１０４に向いた第２の表面１１４とを有してもよい。材料の１つまたは複数の層が、基板１１０の第１の表面１１２と第２の表面１１４との間に配置されてもよい。
【0010】
[0014]図３を参照すると、基板１１０は、実質的に光起電デバイス１００の前面１０２に向いた第１の表面１２２と、実質的に光起電デバイス１００の裏面１０４に向いた第２の表面１２４とを有する透明層１２０を含んでもよい。いくつかの実施形態において、透明層１２０の第２の表面１２４は、基板１１０の第２の表面１１４を形成してもよい。透明層１２０は、たとえば、ガラスなどの実質的に透明な材料から形成されてもよい。好適なガラスとしては、ソーダ石灰ガラス、または鉄含有量の低いいずれかのガラスを挙げることができる。透明層１２０は、いくつかの実施形態において約２５０ｎｍ～約１，３００ｎｍを含む、いずれの好適な透過範囲を有してもよい。透明層１２０はまた、たとえば、一実施形態において約５０％超、別の実施形態において約６０％超、さらに別の実施形態において約７０％超、さらなる実施形態において約８０％超、またはさらなる実施形態において約８５％超を含む、いずれの好適な透過率パーセンテージを有してもよい。一実施形態において、透明層１２０は、約９０％、またはそれ以上の透過率のガラスから形成されてもよい。任意に、基板１１０は、透明層１２０の第１の表面１２２に塗布されたコーティング１２６を含んでもよい。コーティング１２６は、これらに限定されないが、反射防止コーティング、汚れ防止コーティング、またはそれらの組み合わせなど、光と相互作用するように、または基板１１０の耐久性を向上させるように構成されてもよい。
【0011】
[0015]再び図２を参照すると、光起電デバイス１００は、光起電力積層体の他の層の劣化または剥離をもたらし得る、基板１１０からの汚染物質（たとえば、ナトリウム）の拡散を軽減するように構成されたバリア層１３０を含んでもよい。バリア層１３０は、実質的に光起電デバイス１００の前面１０２に向いた第１の表面１３２と、実質的に光起電デバイス１００の裏面１０４に向いた第２の表面１３４とを有してもよい。いくつかの実施形態において、バリア層１３０は、基板１１０に隣接して設けられてもよい。たとえば、バリア層１３０の第１の表面１３２は、基板１００の第２の表面１１４上に設けられてもよい。本明細書で使用される語句「に隣接する」は、連続的に、かつ層間の少なくとも一部に介在物がない状態で２つの層が配置されることを意味する。
【0012】
[0016]一般に、バリア層１３０は、実質的に透明であり、熱的に安定であり、ピンホールの数が少なく、かつ高いナトリウム遮断能力および良好な粘着特性を有してもよい。あるいは、またはさらに、バリア層１３０は、光に色抑制を適用するように構成されてもよい。バリア層１３０は、酸化スズ、二酸化シリコン、アルミニウムでドーピングされた酸化シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、または酸化アルミニウムを含むが、これらに限定されない、好適な材料の１つまたは複数の層を含んでもよい。バリア層１３０は、たとえば、一実施形態において約１００Å超、別の実施形態において約１５０Å超、またはさらなる実施形態において約２００Å未満を含む、第１の表面１３２および第２の表面１３４を境界とするいずれかの好適な厚さを有してもよい。
【0013】
[0017]図２をなおも参照すると、光起電デバイス１００は、光起電デバイス１００によって生成された電荷キャリアを輸送するための電気接点を提供するように構成された透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層１４０を含んでもよい。ＴＣＯ層１４０は、実質的に光起電デバイス１００の前面１０２に向いた第１の表面１４２と、実質的に光起電デバイス１００の裏面１０４に向いた第２の表面１４４とを有してもよい。いくつかの実施形態において、ＴＣＯ層１４０は、バリア層１３０に隣接して設けられてもよい。たとえば、ＴＣＯ層１４０の第１の表面１４２は、バリア層１３０の第２の表面１３４上に設けられてもよい。一般に、ＴＣＯ層１４０は、実質的に透明であり、広いバンドギャップを有するｎ型半導体材料の１つまたは複数の層から形成されてもよい。具体的には、広いバンドギャップは、光の光子のエネルギーと比較してより大きなエネルギー値を有することができ、これは光の望ましくない吸収を軽減することができる。ＴＣＯ層１４０は、二酸化スズ、ドーピングされた二酸化スズ（たとえば、Ｆ－ＳｎＯ２）、インジウムスズ酸化物、またはスズ酸カドミウム（Ｃｄ２ＳｎＯ４）を含むがこれらに限定されない、好適な材料の１つまたは複数の層を含んでもよい。ＴＣＯ層１４０がスズ酸カドミウムを含む実施形態において、スズ酸カドミウムは、結晶の形態で提供されてもよい。たとえば、スズ酸カドミウムは、膜として堆積され、その後、アニーリングプロセスに供され、これにより、薄膜が結晶化膜に変換されてもよい。
【0014】
[0018]光起電デバイス１００は、ＴＣＯ層１４０と、いずれかの隣接する半導体層との間に絶縁層を設けるように構成されたバッファ層１５０を含んでもよい。バッファ層１５０は、実質的に光起電デバイス１００の前面１０２に向いた第１の表面１５２と、実質的に光起電デバイス１００の裏面１０４に向いた第２の表面１５４とを有してもよい。いくつかの実施形態において、バッファ層１５０は、ＴＣＯ層１４０に隣接して設けられてもよい。たとえば、バッファ層１５０の第１の表面１５２は、ＴＣＯ層１４０の第２の表面１４４上に設けられてもよい。バッファ層１５０は、固有二酸化スズ（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｔｉｎ ｄｉｏｘｉｄｅ）、酸化亜鉛マグネシウム（たとえば、Ｚｎ１－ｘＭｇｘＯ）、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛スズ、酸化亜鉛、酸化スズシリコン、またはそれらのいずれかの組み合わせを含むがこれらに限定されない、ＴＣＯ層１４０よりも高い抵抗率を有する材料を含んでもよい。いくつかの実施形態において、バッファ層１５０の材料は、隣接する半導体層（たとえば、吸収体）のバンドギャップに実質的に一致するように構成されてもよい。バッファ層１５０は、たとえば、一実施形態において約１００Å超、別の実施形態において約１００Å～約８００Å、またはさらなる実施形態において約１５０Å～約６００Åを含む、第１の表面１５２と第２の表面１５４との間におけるいずれの好適な厚さを有してもよい。
【0015】
[0019]図２をなおも参照すると、光起電デバイス１００は、別の層と組になって光起電デバイス１００内にｐ－ｎ接合を形成するように構成された吸収体層１６０を含んでもよい。したがって、吸収された光の光子は、電子－正孔対を解離させ、キャリアフローを生成して、電気エネルギーをもたらすことができる。吸収体層１６０は、実質的に光起電デバイス１００の前面１０２に向いた第１の表面１６２と、実質的に光起電デバイス１００の裏面１０４に向いた第２の表面１６４とを有してもよい。吸収体層１６０の厚さは、第１の表面１６２と第２の表面１６４との間に画定され得る。吸収体層１６０の厚さは、たとえば、一実施形態において約１μｍ～約７μｍ、別の実施形態において約１．５μｍ～約４μｍなど、約０．５μｍ～約１０μｍであってもよい。
【0016】
[0020]本明細書に記載される実施形態によれば、吸収体層１６０は、過剰な正電荷キャリア、すなわち正孔またはアクセプタを有するｐ型半導体材料から形成されてもよい。吸収体層１６０は、たとえば、カドミウムおよびテルルのようなＩＩ－ＶＩ族半導体などの、いずれかの好適なｐ型半導体材料を含んでもよい。さらなる例としては、カドミウム、亜鉛、テルル、セレン、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む半導体材料が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、吸収体層１６０は、カドミウム、セレンおよびテルルの三元（たとえば、ＣｄＳｅｘＴｅ１－ｘ）、またはカドミウム、セレン、テルル、および１種または複数の追加元素を含む化合物（たとえば、ＣｄＺｎＳｅＴｅ）を含んでもよい。吸収体層１６０は、１種または複数のドーパントをさらに含んでもよい。本明細書で提供される光起電デバイス１００は、複数の吸収体材料を含んでもよい。
【0017】
[0021]吸収体層１６０がテルルおよびカドミウムを含む実施形態において、吸収体層１６０中のテルルの平均原子パーセントは、たとえば、一実施形態において約３０原子パーセント超約５０原子パーセント未満、さらなる実施形態において約４０原子パーセント超約５０原子パーセント未満、またはさらに別の実施形態において約４７原子パーセント超約５０原子パーセント未満など、約２５原子パーセント以上約５０原子パーセント以下であってもよい。あるいは、またはさらに、吸収体層１６０中のテルルの平均原子パーセントは、たとえば、一実施形態において約４９％超など、約４５原子パーセント超であってもよい。本明細書に記載される平均原子パーセントは、吸収体層１６０全体の代表であり、吸収体層１６０内の特定の位置における材料の原子パーセントは、吸収体層１６０の全体組成と比較して、厚さによって勾配を付けることができることに留意されたい。たとえば、吸収体層１６０は、勾配を付けた組成を有してもよい。
【0018】
[0022]吸収体層１６０がセレンおよびテルルを含む実施形態において、吸収体層１６０中のセレンの平均原子パーセントは、たとえば、一実施形態において約１原子パーセント超約２０原子パーセント未満、別の実施形態において約１原子パーセント超約１５原子パーセント未満、またはさらなる実施形態において約１原子パーセント超約８原子パーセント未満など、約０原子パーセント超約２５原子パーセント以下であってもよい。テルル、セレン、またはその両方の濃度は、吸収体層１６０の厚さによって勾配を付けることができることに留意されたい。たとえば、吸収体層１６０が、ｘのモル分率でセレンを含み、１－ｘのモル分率でテルルを含む化合物（ＳｅｘＴｅ１－ｘ）を含む場合、吸収体層１６０の第１の表面１６２からの距離によって、吸収体層１６０内においてｘが変動してもよい。
【0019】
[0023]さらに図２を参照すると、吸収体層１６０は、電荷キャリア濃度を操作するように構成されたドーパントでドーピングされていてもよい。いくつかの実施形態において、吸収体層１６０は、たとえば、ヒ素、リン、アンチモン、またはそれらの組み合わせなどのＶ族ドーパントでドーピングされていてもよい。あるいは、またはさらに、吸収体層１６０は、たとえば、銅、銀、金、またはそれらの組み合わせなどのＩＢ族ドーパントでドーピングされていてもよい。吸収体層１６０内のドーパントの総密度は、制御され得る。さらに、ドーパントの量は、吸収体層１６０の第１の表面１６２からの距離によって変動してもよい。
【0020】
[0024]本明細書で提供される実施形態によれば、ｐ－ｎ接合は、過剰な負電荷キャリア、すなわち電子またはドナーを有する光起電デバイス１００の一部に十分に近接して吸収体層１６０を設けることによって形成されてもよい。いくつかの実施形態において、吸収体層１６０は、ｎ型半導体材料に隣接して設けられてもよい。あるいは、吸収体層１６０とｎ型半導体材料との間に１つまたは複数の介在層が設けられてもよい。いくつかの実施形態において、吸収体層１６０は、バッファ層１５０に隣接して設けられてもよい。たとえば、吸収体層１６０の第１の表面１６２は、バッファ層１５０の第２の表面１５４上に設けられてもよい。
【0021】
[0025]光起電デバイス１００は、ドーパントの望ましくない変質を軽減し、吸収体層１６０に電気接点を提供するように構成されたバックコンタクト層１７０を含んでもよい。バックコンタクト層１７０は、実質的に光起電デバイス１００の前面１０２に向いた第１の表面１７２と、実質的に光起電デバイス１００の裏面１０４に向いた第２の表面１７４とを有してもよい。バックコンタクト層１７０の厚さは、第１の表面１７２と第２の表面１７４との間に画定され得る。バックコンタクト層１７０の厚さは、たとえば、一実施形態において約１０ｎｍ～約５０ｎｍなど、約５ｎｍ～約２００ｎｍであってもよい。
【0022】
[0026]いくつかの実施形態において、バックコンタクト層１７０は、吸収体層１６０に隣接して設けられてもよい。たとえば、バックコンタクト層１７０の第１の表面１７２は、吸収体層１６０の第２の表面１６４上に設けられてもよい。いくつかの実施形態において、バックコンタクト層１７０は、たとえば、さまざまな組成で亜鉛およびテルルを含有する１つまたは複数の層など、Ｉ、ＩＩ、ＶＩ族材料の組み合わせを含んでもよい。さらなる例示的な材料としては、テルル化カドミウム亜鉛およびテルル化亜鉛の二層、またはたとえば窒素などのＶ族ドーパントでドーピングされたテルル化亜鉛が挙げられるが、これらに限定されない。薄膜接合１７６は、光起電力効果に主に寄与する薄膜積層体として定義されてもよい。たとえば、いくつかの実施形態において、薄膜接合１７６は、透明導電性酸化物層１４０、バッファ層１５０、吸収体層１６０、バックコンタクト層１７０、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。
【0023】
[0027]図２、および図４を併せて参照すると、光起電デバイス１００は、バックコンタクト層１７０、吸収体層１６０、またはその両方に電気接点を提供するように構成された透明導電層１８０を含んでもよい。透明導電層１８０は、実質的に光起電デバイス１００の前面１０２に向いた第１の表面１８２と、実質的に光起電デバイス１００の裏面１０４に向いた第２の表面１８４とを有してもよい。いくつかの実施形態において、透明導電層１８０は、バックコンタクト層１７０または吸収体層１６０に隣接して設けられてもよい。たとえば、透明導電層１８０の第１の表面１８２は、バックコンタクト層１７０の第２の表面１７４または吸収体層１６０の第２の表面１６２上に設けられてもよい。透明導電層１８０の厚さは、第１の表面１８２と第２の表面１８４との間に画定され得る。透明導電層１８０の厚さは、たとえば、一実施形態において約４０ｎｍ～約４００ｎｍ、または約６０ｎｍ～約３５０ｎｍなど、約５００ｎｍ未満であってもよい。
【0024】
[0028]本明細書で提供される実施形態によれば、透明導電層１８０は、材料の１つまたは複数の機能層を含んでもよい。いくつかの実施形態において、導電層１８０は、３００ｎｍ～１３００ｎｍの波長を有する光に対して約５０％を超える平均透過率を有してもよい。任意に、導電層１８０は、波長８００ｎｍ～１３００ｎｍを有する光に対して、たとえば、一実施形態において約８５％超、または別の実施形態において約９０％超、またはさらなる実施形態において約９５％超などの、約５０％を超える平均透過率を有してもよい。透明導電層１８０は、たとえば吸収体層１６０などの、セル２００の活性領域に対する金属種の拡散を制限するように動作可能な拡散バリア層２１０を含んでもよい。吸収体層１６０への金属種の拡散は、セル２００の変換効率を低下させる場合がある。そのような劣化および性能の低下は、特に高温および／または多湿の環境と関連している場合がある。したがって、好適な拡散バリア２１０の使用により、光起電デバイス１００の性能を向上させることができる。
【0025】
[0029]拡散バリア層２１０は、実質的に光起電デバイス１００の前面１０２に向いた第１の表面２１２と、実質的に光起電デバイス１００の裏面１０４に向いた第２の表面２１４とを有してもよい。拡散バリア層２１０の厚さは、第１の表面２１２と第２の表面２１４との間に画定され得る。拡散バリア層２１０の厚さは、たとえば、一実施形態において約２ｎｍ～約１００ｎｍ、または別の実施形態において約５ｎｍ～約５０ｎｍなど、約１２５ｎｍ未満であってもよい。
【0026】
[0030]いくつかの実施形態において、拡散バリア層２１０は、バックコンタクト層１７０に隣接して設けられてもよい。たとえば、拡散バリア層２１０の第１の表面２１２は、バックコンタクト層１７０の第２の表面１７４上に設けられてもよい。したがって、いくつかの実施形態において、バックコンタクト層１８０の第１の表面１８２は、拡散バリア層２１０の第１の表面２１２によって形成されてもよい。一般に、拡散バリア層２１０は、「＋」型にドーピングされ得る好適な透過率を有する材料によって形成されてもよい。たとえば、約１×１０１６ｃｍ－３より大きい電荷密度は、「＋」型であると考えられてもよい。いくつかの実施形態において、拡散バリア層２１０は、ｎ＋にドーピングされていてもよい。代替的実施形態において、拡散バリア層２１０は、ｐ＋にドーピングされていてもよい。境界は厳密ではないが、電子ドナーキャリアが約１×１０１１ｃｍ－３～約１×１０１６ｃｍ－３の範囲で存在する場合、材料はｎ型と考えられてもよく、ドナーキャリア密度が約１×１０１６ｃｍ－３より大きい場合、ｎ＋型と考えられてもよい。同様に、材料は、電子アクセプタキャリア（すなわち「正孔」）が約１×１０１１ｃｍ－３～約１×１０１６ｃｍ－３の範囲で存在する場合はｐ型、アクセプタキャリア密度が約１×１０１６ｃｍ－３より大きい場合はｐ＋型と一般に考えられる。絶対的なキャリア密度に関係なく、キャリア濃度が少なくとも２桁（すなわち１００倍）高い場合、層はｐ型である層に対してｐ＋である（またはｎ型である層に対してｎ＋である）場合があるため、境界は厳密ではなく、重複する場合がある。さらに、約１×１０１８ｃｍ－３より大きい電荷密度は、「＋＋」型であると考えられてもよい。したがって、ｎ型またはｐ型のいずれかの層は、＋＋層が＋層の１００倍を超える同型キャリア密度を有する場合、それ自体がさらに第３の層に対して「＋」である同型の層に対して「＋＋」である場合がある。
【0027】
[0031]拡散バリア層２１０に好適な材料は、たとえば、酸窒化チタン（ＴｉＮｘＯｙ）または酸窒化モリブデン（ＭｏＮｘＯｙ）などの耐火性酸窒化物を含んでもよい。理論に拘束されるものではないが、出願人は、合金中の酸素の量が増加すると、酸窒化物は、向上した光学特性、すなわち、透過率の増加を示す場合があることを発見した。しかしながら、さらに、増加した酸素によって電気伝導率は低下する場合があると考えられている。透明拡散バリア３１０での使用に好適な材料の別の群としては、たとえば、酸化スズ（ＳｎＯ２）酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウムスズ酸化物（Ｉｎ（２－ｘ）ＳｎｘＯ３）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、およびスズ酸カドミウム（Ｃｄ２ＳｎＯ４）などの透明導電性酸化物が挙げられる。これらの透明導電性酸化物は、Ｆ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｉなど、およびその他の不純物をドープし、電気的、光学的特性を変えられてもよい。
【0028】
[0032]予想外に、スズ酸カドミウム（Ｃｄ２ＳｎＯ４）は、他の透明導電性酸化物と比較して、拡散遮断性、光学特性、電気特性において優れた組み合わせを示すことが発見された。さらに、非晶質スズ酸カドミウムが拡散バリア層２１０に利用されてもよいことが発見された。本明細書で使用される場合、用語「非晶質」は、長距離秩序を欠く固体を指す。一般に、非晶質スズ酸カドミウムは、熱処理プロセスを介して層のモルフォロジーを変換することなく、材料の層を堆積させることによって形成されてもよい。たとえば、非晶質スズ酸カドミウムは、比較的低い温度で、かつ堆積後のアニーリングなしで堆積されてもよい。いくつかの実施形態において、非晶質スズ酸カドミウムは、ＣｄｘＳｎＯ４材料（０．５≦ｘ≦２）から形成されてもよい。
【0029】
[0033]図２および図４をなおも参照すると、透明導電層１８０は、低いデバイス直列抵抗をもたらすように構成された高導電率層２２０を含んでもよい。高導電率層２２０は、実質的に光起電デバイス１００の前面１０２に向いた第１の表面２２２と、実質的に光起電デバイス１００の裏面１０４に向いた第２の表面２２４とを有してもよい。高導電率層２２０の厚さは、第１の表面２２２と第２の表面２２４との間に画定され得る。高導電率層２２０の厚さは、たとえば、一実施形態において約３０ｎｍ～約３００ｎｍ、別の実施形態において約５０ｎｍ～約２５０ｎｍ、またはさらなる実施形態において約１００ｎｍ～約２５０ｎｍなど、約３００ｎｍ未満であってもよい。
【0030】
[0034]いくつかの実施形態において、高導電率層２２０は、拡散バリア層２１０と比較して、吸収体層１６０またはバックコンタクト層１７０からさらに離れた位置に配置されてもよい。したがって、拡散バリア層２１０は、吸収体層１６０と高導電率層２２０との間、またはバックコンタクト層１７０と高導電率層２２０との間に配置されてもよい。具体的には、いくつかの実施形態において、高導電率層２２０は、高導電率層に隣接して設けられてもよい。たとえば、高導電率層２２０の第１の表面２２２は、拡散バリア層２１０の第２の表面２１４上に設けられてもよい。一般に、高導電率層２２０は、「＋＋」型にドーピングされ得る好適な透過率を有する材料によって形成されてもよい。いくつかの実施形態において、拡散バリア層２１０は、ｎ＋＋にドーピングされていてもよい。したがって、高導電率層２２０は、縮退するように（ｄｅｇｎｅｒａｔｉｖｅｌｙ）ドーピングされた透明導電性酸化物を含んでもよい。いくつかの実施形態において、高導電率層２２０は、それ自体または酸化物ドーパントでｎ＋＋にドーピングされていてもよい。好適な酸化物ドーパントとしては、Ｉｎ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｄｙ２Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、またはそれらのいずれかの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。出願人は、たとえば、酸化インジウムドープ酸化カドミウム（ＣｄＯ：Ｉｎ２Ｏ３）または酸化ガリウムドープ酸化カドミウム（ＣｄＯ：Ｇａ２Ｏ３）などの酸化カドミウム（ＣｄＯ）が、好適な光学特性を有する他の透明導電性酸化物と比較して、比較的高い電気移動度を有することを発見した。したがって、酸化カドミウムを含む高導電率層２２０の実施形態は、比較的高い充填率、および向上した光起電力性能を示した。
【0031】
[0035]本明細書で提供される実施形態によれば、透明導電層１８０は、高温多湿環境における高導電率層２２０の腐食を軽減するように動作可能なキャッピング層２３０を含んでもよい。キャッピング層２３０は、実質的に光起電デバイス１００の前面１０２に向いた第１の表面２３２と、実質的に光起電デバイス１００の裏面１０４に向いた第２の表面２３４とを有してもよい。キャッピング層２３０の厚さは、第１の表面２３２と第２の表面２３４との間に画定され得る。キャッピング層２３０の厚さは、たとえば、一実施形態において約２ｎｍ～約１００ｎｍ、または別の実施形態において約５ｎｍ～約５０ｎｍなど、約１２５ｎｍ未満であってもよい。
【0032】
[0036]いくつかの実施形態において、キャッピング層２３０は、高導電率層２２０と比較して、吸収体層１６０またはバックコンタクト層１７０からさらに離れた位置に配置されてもよい。したがって、高導電率層２２０は、拡散バリア層２１０とキャッピング層２３０との間に配置されてもよい。具体的には、いくつかの実施形態において、キャッピング層２３０は、高導電率層２２０に隣接して設けられてもよい。たとえば、キャッピング層２３０の第１の表面２３２は、高導電率層２２０の第２の表面２２４上に設けられてもよい。キャッピング層２３０は、たとえば、スズ酸カドミウムなどの透明導電性酸化物を含んでもよい。いくつかの実施形態において、キャッピング層は、非晶質スズ酸カドミウムを含んでもよい。
【0033】
[0037]再び図２を参照すると、光起電デバイス１００は、基板１１０と組になって光起電デバイス１００のハウジングを形成するように構成された背面支持体１９０を含んでもよい。背面支持体１９０は、光起電デバイス１００の裏面１０４に配置されてもよい。背面支持体１９０は、たとえば、ホウケイ酸ガラス、フロートガラス、ソーダ石灰ガラス、炭素繊維、またはポリカーボネートを含む、いずれの好適な材料を含んでもよい。あるいは、背面支持体１９０は、ポリマーを主成分とする背面シートなどのいずれかの好適な材料であってもよい。背面支持体１９０および基板１１０は、光起電デバイス１００のさまざまな層を、湿気および他の環境における危険への曝露から保護することができる。
【0034】
[0038]図５を参照すると、タンデム型光起電デバイス３００が概略的に示されている。タンデム型光起電デバイス３００は、光起電デバイス１００の太陽電池セル２００に関して上に開示されるようなスクライビングを介して形成され得る、タンデム型セル３０２を含んでもよい。タンデム型セル３００は、薄膜接合１７６を含んでもよい。薄膜接合１７６は、透明導電層１８０、および任意に電気バス２３６を介して、第２の接合３１０に電気的に接続されていてもよい。本明細書で使用される場合、語句「電気的に接続されている」は、構成要素が組になって、互いに直接、または１つもしくは複数の追加構成要素を介して間接的に、実質的オーミック接触を形成することを意味し得る。したがって、電気的接続を介して、第２の接合３１０と薄膜接合１７６との間を電流が流れることができる。いくつかの実施形態において、第２の接合３１０および薄膜接合１７６は、電気的に直列接続されていてもよい。あるいは、第２の接合３１０および薄膜接合１７６は、たとえば、１つまたは複数の追加の構成要素または導体を介してなど、電気的に並列接続されていてもよい。いくつかの実施形態において、薄膜接合１７６は、第２の接合３１０よりもタンデム型光起電デバイス３００の前面１０２に近い位置に配置されてもよい。透明導電層１８０は、薄膜接合１７６と第２の接合３１０との間に配置されてもよい。
【0035】
[0039]第２の接合３１０は、光起電力効果を介して光を電気エネルギーに変換するように構成されてもよい。第２の接合３１０は、たとえば、非晶質シリコン（ａ－Ｓｉ）、結晶シリコン（ｃ－Ｓｉ）、またはセレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）などの、薄膜接合１７６の吸収体層１６０とは異なる半導体を含んでもよい。薄膜接合１７６および第２の接合３１０は、異なる範囲の波長を吸収するように構成されてもよい。たとえば、薄膜接合１７６は、第２の接合３１０よりも短い波長の光を吸収するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける薄膜接合１７６の平均量子効率は、たとえば、一実施形態において約１０％未満、または別の実施形態において約５％未満など、約２０％未満であってもよい。さらに、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける第２の接合３１０の平均量子効率は、たとえば、一実施形態において約６０％超、または別の実施形態において約６５％超など、約５０％超であってもよい。
【0036】
[0040]ここで、透明導電層の機能層は、既知の非透明電気接点と比較して同等の電気的機能性および信頼性を提供しながら、光透過率の向上をもたらすことができることを理解されたい。したがって、本明細書で提供される実施形態は、光起電デバイスの実用性を向上させることができる。たとえば、本明細書に記載される拡散バリア、高導電率層、およびキャッピング層の積層体は、タンデム型光起電デバイスのトンネル接合として使用されてもよい。あるいは、本明細書に記載される拡散バリア、高導電率層、およびキャッピング層の積層体は、透明モジュールまたは両面モジュールの透明背面電気接点として使用されてもよい。
【0037】
[0041]本明細書に記載される実施形態によれば、タンデム型光起電デバイスは、薄膜接合と、第２の接合と、透明導電層とを含んでもよい。薄膜接合は、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を含んでもよい。第２の接合は、薄膜接合と電気的に接続されていてもよい。電流は、第２の接合と薄膜接合との間を流れることができる。透明導電層は、薄膜接合と第２の接合との間に配置されてもよい。電流は、透明導電層を通って流れることができる。透明導電層は、高導電率層と隣接層とを含んでもよい。高導電率層は、それ自体、または酸化物ドーパントのドープにより「＋＋」型である酸化カドミウムを含んでもよい。隣接層は、高導電率層と接触している。
【0038】
[0042]別の実施形態において、タンデム型光起電デバイスは、薄膜接合と、第２の接合と、透明導電層とを含んでもよい。薄膜接合は、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を含んでもよい。第２の接合は、薄膜接合と電気的に接続されていてもよい。電流は、第２の接合と薄膜接合との間を流れることができる。透明導電層は、薄膜接合と第２の接合との間に配置されてもよい。電流は、透明導電層を通って流れることができる。透明導電層は、高導電率層と隣接層とを含んでもよい。高導電率層は、ｎ＋＋にドーピングされていてもよい。隣接層は、高導電率層と接触している。隣接層は、非晶質スズ酸カドミウムを含む。
【0039】
[0043]さらに別の実施形態において、タンデム型光起電デバイスは、薄膜接合と、第２の接合と、透明導電層とを含んでもよい。薄膜接合は、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を含んでもよい。第２の接合は、薄膜接合と電気的に接続されていてもよい。電流は、第２の接合と薄膜接合との間を流れることができる。透明導電層は、薄膜接合と第２の接合との間に配置されてもよい。電流は、透明導電層を通って流れることができる。透明導電層は、非晶質スズ酸カドミウムを含んでもよい。
【0040】
[0044]さらなる実施形態において、光起電デバイスは、薄膜接合と透明導電層とを含んでもよい。薄膜接合は、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を含んでもよい。透明導電層は、薄膜接合との直列接続の少なくとも一部を形成してもよい。透明導電層は、高導電率層と隣接層とを含んでもよい。高導電率層は、「＋＋」型にドーピングされていてもよい。隣接層は、高導電率層と接触していてもよい。
【0041】
[0045]別の実施形態において、光起電デバイスは、薄膜接合と透明導電層とを含んでもよい。薄膜接合は、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を含んでもよい。透明導電層は、薄膜接合との直列接続の少なくとも一部を形成してもよい。透明導電層は、高導電率層と隣接層とを含んでもよい。高導電率層は、酸化インジウムドープ酸化カドミウムを含んでもよい。隣接層は、高導電率層と接触していてもよい。隣接層は、非晶質スズ酸カドミウムを含んでもよい。
【0042】
[0046]さらに別の実施形態において、光起電デバイスは、薄膜接合と透明導電層とを含んでもよい。透明導電層は、薄膜接合から電荷キャリアを伝導することができる。透明導電層は、高導電率層と隣接層とを含んでもよい。隣接層は、高導電率層と接触していてもよい。高導電率層は、酸化インジウムドープ酸化カドミウムを含む。
【0043】
[0047]本明細書において、用語「実質的に」および「約」は、いずれかの定量的な比較、値、測定、または他の表現に起因し得る、内在する不確実性の程度を表すために利用されてもよいことに留意されたい。これらの用語はまた、本明細書において、問題となっている主題の基本的な機能に変化をもたらすことなく、記載された参照事項から定量的表現が変動し得る程度を表すために利用される。
【0044】
[0048]特定の実施形態が本明細書で例示され、説明されてきたが、請求される主題の精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな他の変更および修正がなされてもよいことを理解されたい。さらに、請求される主題のさまざまな態様が本明細書で説明されたが、そのような態様は組み合わせて利用される必要はない。したがって、添付の特許請求の範囲は、請求される主題の範囲内にあるそのような変更および修正を全て包含することが意図される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】2023-05-23
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
薄膜接合、第２の接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、 前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；前記第２の接合が、前記薄膜接合と電気的に接続され、これにより、前記第２の接合と前記薄膜接合との間を電流が流れる；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合と前記第２の接合との間に配置されて、前記電流が前記透明導電層を通って流れ、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記隣接層が、前記高導電率層と接触しており、そして
前記高導電率層が、それ自体が、または酸化物ドーパントによるドーピングにより、「＋＋」型である酸化カドミウムを含む、
上記のタンデム型光起電デバイス。
【請求項2】
前記隣接層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項3】
前記酸化カドミウムが前記酸化物ドーパントでｎ＋＋にドーピングされている、請求項１または請求項２に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項4】
前記酸化物ドーパントがＩｎ２Ｏ３である、請求項３に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項5】
前記酸化物ドーパントがＧａ２Ｏ３である、請求項３に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項6】
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触したキャッピング層を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項7】
前記キャッピング層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項６に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項8】
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触した拡散バリア層を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項9】
前記拡散バリア層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項８に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項10】
前記高導電率層が前記隣接層よりも厚く、そして前記高導電率層の厚さが３００ｎｍ未満である、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項11】
前記透明導電層の厚さが４０ｎｍを超え、４００ｎｍ未満である、請求項１から１０のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項12】
前記透明導電層が、８００ｎｍ～１，３００ｎｍの波長を有する光に対して８５％を超える平均透過率を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項13】
前記薄膜接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が２０％未満である、請求項１から１２のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項14】
前記薄膜接合の前記吸収体層が、亜鉛および／またはセレンを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項15】
前記薄膜接合が、バックコンタクト層を備え、そして前記バックコンタクト層が、前記吸収体層と前記透明導電層との間に配置されており、そして
前記バックコンタクト層が、亜鉛およびテルルを含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項16】
前記第２の接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が５０％超であり、そして前記第２の接合が、非晶質シリコン、結晶シリコン、セレン化銅インジウムガリウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項17】
前記薄膜接合が、透明導電性酸化物層を備え、そして前記薄膜接合の前記吸収体層が、前記透明導電性酸化物層と前記透明導電層との間に配置されている、請求項１から１６のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項18】
前記透明導電性酸化物層が、酸化インジウムスズを含む、請求項１７に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項19】
前記透明導電性酸化物層がスズ酸カドミウムを含み、前記スズ酸カドミウムが結晶質である、請求項１７に記載のタンデム型光起電デバイス。
【請求項20】
薄膜接合、第２の接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、 前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；前記第２の接合が、前記薄膜接合と電気的に接続され、これにより、前記第２の接合と前記薄膜接合との間を電流が流れ；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合と前記第２の接合との間に配置されて、前記電流が前記透明導電層を通って流れ、ここで前記透明導電層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、
上記のタンデム型光起電デバイス。
【請求項21】
前記第２の接合および前記薄膜接合が、電気的に直列接続されており、そして前記透明導電層が、薄膜接合との直列接続の少なくとも一部を形成している、請求項１から２０のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイス。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0044】
[0048]特定の実施形態が本明細書で例示され、説明されてきたが、請求される主題の精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな他の変更および修正がなされてもよいことを理解されたい。さらに、請求される主題のさまざまな態様が本明細書で説明されたが、そのような態様は組み合わせて利用される必要はない。したがって、添付の特許請求の範囲は、請求される主題の範囲内にあるそのような変更および修正を全て包含することが意図される。
［発明の態様］
［１］
薄膜接合、第２の接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、
前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；
前記第２の接合が、前記薄膜接合と電気的に接続され、これにより、前記第２の接合と前記薄膜接合との間を電流が流れる；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合と前記第２の接合との間に配置されて、前記電流が前記透明導電層を通って流れ、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記隣接層が、前記高導電率層と接触しており、そして
前記高導電率層が、それ自体が、または酸化物ドーパントのドーピングにより、「＋＋」型である酸化カドミウムを含む、
上記のタンデム型光起電デバイス。
［２］
前記隣接層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［３］
前記酸化カドミウムが酸化物ドーパントでｎ＋＋にドーピングされている、請求項２に記載のタンデム型光起電デバイス。
［４］
前記酸化物ドーパントがＩｎ２Ｏ３である、請求項３に記載のタンデム型光起電デバイス。
［５］
前記酸化物ドーパントがＧａ２Ｏ３である、請求項３に記載のタンデム型光起電デバイス。
［６］
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触したキャッピング層を備え、
前記透明導電層が、前記隣接層と前記キャッピング層との間にある、請求項２に記載のタンデム型光起電デバイス。
［７］
前記キャッピング層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項６に記載のタンデム型光起電デバイス。
［８］
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触した拡散バリア層を備え、
前記透明導電層が、前記隣接層と前記拡散バリア層との間にある、請求項２に記載のタンデム型光起電デバイス。
［９］
前記拡散バリア層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項８に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１０］
前記高導電率層が前記隣接層よりも厚い、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１１］
前記隣接層の厚さが１２５ｎｍ未満である、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１２］
前記高導電率層の厚さが３００ｎｍ未満である、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１３］
前記透明導電層の厚さが４０ｎｍを超え、４００ｎｍ未満である、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１４］
前記透明導電層が、８００ｎｍ～１，３００ｎｍの波長を有する光に対して８５％を超える平均透過率を有する、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１５］
前記薄膜接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が２０％未満である、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１６］
前記薄膜接合の前記吸収体層が亜鉛を含む、請求項１５に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１７］
前記薄膜接合の前記吸収体層がセレンを含む、請求項１５に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１８］
前記薄膜接合が、バックコンタクト層を備え、
前記バックコンタクト層が、前記吸収体層と前記透明導電層との間に配置されており、そして
前記バックコンタクト層が、亜鉛およびテルルを含む、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１９］
前記第２の接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が５０％を超える、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２０］
前記第２の接合が、非晶質シリコンまたは結晶シリコンを含む、請求項１９に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２１］
前記第２の接合が、セレン化銅インジウムガリウムを含む、請求項１９に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２２］
前記薄膜接合が、透明導電性酸化物層を備え、そして
前記薄膜接合の前記吸収体層が、前記透明導電性酸化物層と前記透明導電層との間に配置されている、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２３］
前記透明導電性酸化物層が、インジウムスズ酸化物を含む、請求項２２に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２４］
前記透明導電性酸化物層が、スズ酸カドミウムを含む、請求項２２に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２５］
前記スズ酸カドミウムが結晶質である、請求項２４に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２６］
薄膜接合、第２の接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、
前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；
前記第２の接合が、前記薄膜接合と電気的に接続され、これにより、前記第２の接合と前記薄膜接合との間を電流が流れる；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合と前記第２の接合との間に配置されて、前記電流が前記透明導電層を通って流れ、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記高導電率層が、ｎ＋＋にドーピングされており、
前記隣接層が、前記高導電率層と接触しており、そして
前記隣接層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、
上記のタンデム型光起電デバイス。
［２７］
薄膜接合、第２の接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、
前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；
前記第２の接合が、前記薄膜接合と電気的に接続され、これにより、前記第２の接合と前記薄膜接合との間を電流が流れ；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合と前記第２の接合との間に配置されて、前記電流が前記透明導電層を通って流れ、ここで前記透明導電層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、
上記のタンデム型光起電デバイス。
［２８］
薄膜接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、
前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合との電気的接続の少なくとも一部を形成し、ここで
前記透明導電層が非晶質スズ酸カドミウムを含む、光起電デバイス
［２９］
薄膜接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、
前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合との直列接続の少なくとも一部を形成しており、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記高導電率層が、「＋＋」型にドーピングされており、そして
前記隣接層が、前記高導電率層と接触している、
上記のタンデム型光起電デバイス。
［３０］
薄膜接合、および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、
前記薄膜接合は、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；および
前記透明導電層は、前記薄膜接合との直列接続の少なくとも一部を形成し、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記高導電率層が、酸化インジウムでドーピングされた酸化カドミウムを含み、
前記隣接層が、前記高導電率層と接触しており、そして
前記隣接層が、スズ酸カドミウムを含む、
上記の。
［３１］
薄膜接合；および
前記薄膜接合から電荷キャリアを伝導する透明導電層
を備えるタンデム型光起電デバイスであって、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記隣接層が、前記高導電率層と接触しており、そして
前記高導電率層が、酸化インジウムでドーピングされた酸化カドミウムを含む、
上記の光起電デバイス。
［３２］
前記隣接層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項１および２６から３１のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３３］
前記酸化カドミウムが酸化物ドーパントでｎ＋＋にドーピングされている、請求項３２に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３４］
前記酸化物ドーパントがＩｎ２Ｏ３である、請求項３３に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３５］
前記酸化物ドーパントがＧａ２Ｏ３である、請求項３３に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３６］
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触したキャッピング層を備え、
前記透明導電層が、前記隣接層と前記キャッピング層との間にある、請求項１および２６から３５のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３７］
前記キャッピング層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項３６に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３８］
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触した拡散バリア層を備え、そして
前記透明導電層が、前記隣接層と前記拡散バリア層との間にある、請求項１および２６から３７のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３９］
前記拡散バリア層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項３８に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４０］
前記高導電率層が前記隣接層よりも厚い、請求項１および２６から３９のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４１］
前記隣接層の厚さが１２５ｎｍ未満である、請求項１および２６から４０のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４２］
前記高導電率層の厚さが３００ｎｍ未満である、請求項１および２６から４１のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４３］
前記透明導電層の厚さが４０ｎｍを超え、４００ｎｍ未満である、請求項１および２６から４２のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４４］
前記透明導電層が、８００ｎｍ～１，３００ｎｍの波長を有する光に対して８５％を超える平均透過率を有する、請求項１および２６から４３のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４５］
前記薄膜接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が２０％未満である、請求項１および２６から４４のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４６］
前記薄膜接合の前記吸収体層が亜鉛を含む、請求項１および２６から４５のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４７］
前記薄膜接合の前記吸収体層がセレンを含む、請求項１および２６から４６のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４８］
前記薄膜接合が、バックコンタクト層を備え、
前記バックコンタクト層が、前記吸収体層と前記透明導電層との間に配置されており、そして
前記バックコンタクト層が、亜鉛およびテルルを含む、
請求項１および２６から４７のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４９］
前記第２の接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が５０％を超える、請求項１、２６から２７および３２から４８のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイス。
［５０］
前記第２の接合が、非晶質シリコンまたは結晶シリコンを含む、請求項４９に記載のタンデム型光起電デバイス。
［５１］
前記第２の接合が、セレン化銅インジウムガリウムを含む、請求項４９に記載のタンデム型光起電デバイス。
［５２］
前記薄膜接合が、透明導電性酸化物層を備え、そして
前記薄膜接合の前記吸収体層が、前記透明導電性酸化物層と前記透明導電層との間に配置されている、
請求項１および２６から５１のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［５３］
前記透明導電性酸化物層が、インジウムスズ酸化物を含む、請求項５２に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［５４］
前記透明導電性酸化物層が、スズ酸カドミウムを含む、請求項５２に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［５５］
前記スズ酸カドミウムが結晶質である、請求項５４に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［発明の態様］
［１］
薄膜接合、第２の接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、
前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；
前記第２の接合が、前記薄膜接合と電気的に接続され、これにより、前記第２の接合と前記薄膜接合との間を電流が流れる；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合と前記第２の接合との間に配置されて、前記電流が前記透明導電層を通って流れ、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記隣接層が、前記高導電率層と接触しており、そして
前記高導電率層が、それ自体が、または酸化物ドーパントのドーピングにより、「＋＋」型である酸化カドミウムを含む、
上記のタンデム型光起電デバイス。
［２］
前記隣接層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［３］
前記酸化カドミウムが酸化物ドーパントでｎ＋＋にドーピングされている、請求項２に記載のタンデム型光起電デバイス。
［４］
前記酸化物ドーパントがＩｎ２Ｏ３である、請求項３に記載のタンデム型光起電デバイス。
［５］
前記酸化物ドーパントがＧａ２Ｏ３である、請求項３に記載のタンデム型光起電デバイス。
［６］
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触したキャッピング層を備え、
前記透明導電層が、前記隣接層と前記キャッピング層との間にある、請求項２に記載のタンデム型光起電デバイス。
［７］
前記キャッピング層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項６に記載のタンデム型光起電デバイス。
［８］
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触した拡散バリア層を備え、
前記透明導電層が、前記隣接層と前記拡散バリア層との間にある、請求項２に記載のタンデム型光起電デバイス。
［９］
前記拡散バリア層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項８に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１０］
前記高導電率層が前記隣接層よりも厚い、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１１］
前記隣接層の厚さが１２５ｎｍ未満である、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１２］
前記高導電率層の厚さが３００ｎｍ未満である、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１３］
前記透明導電層の厚さが４０ｎｍを超え、４００ｎｍ未満である、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１４］
前記透明導電層が、８００ｎｍ～１，３００ｎｍの波長を有する光に対して８５％を超える平均透過率を有する、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１５］
前記薄膜接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が２０％未満である、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１６］
前記薄膜接合の前記吸収体層が亜鉛を含む、請求項１５に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１７］
前記薄膜接合の前記吸収体層がセレンを含む、請求項１５に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１８］
前記薄膜接合が、バックコンタクト層を備え、
前記バックコンタクト層が、前記吸収体層と前記透明導電層との間に配置されており、そして
前記バックコンタクト層が、亜鉛およびテルルを含む、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［１９］
前記第２の接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が５０％を超える、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２０］
前記第２の接合が、非晶質シリコンまたは結晶シリコンを含む、請求項１９に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２１］
前記第２の接合が、セレン化銅インジウムガリウムを含む、請求項１９に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２２］
前記薄膜接合が、透明導電性酸化物層を備え、そして
前記薄膜接合の前記吸収体層が、前記透明導電性酸化物層と前記透明導電層との間に配置されている、請求項１に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２３］
前記透明導電性酸化物層が、インジウムスズ酸化物を含む、請求項２２に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２４］
前記透明導電性酸化物層が、スズ酸カドミウムを含む、請求項２２に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２５］
前記スズ酸カドミウムが結晶質である、請求項２４に記載のタンデム型光起電デバイス。
［２６］
薄膜接合、第２の接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、
前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；
前記第２の接合が、前記薄膜接合と電気的に接続され、これにより、前記第２の接合と前記薄膜接合との間を電流が流れる；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合と前記第２の接合との間に配置されて、前記電流が前記透明導電層を通って流れ、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記高導電率層が、ｎ＋＋にドーピングされており、
前記隣接層が、前記高導電率層と接触しており、そして
前記隣接層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、
上記のタンデム型光起電デバイス。
［２７］
薄膜接合、第２の接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、
前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；
前記第２の接合が、前記薄膜接合と電気的に接続され、これにより、前記第２の接合と前記薄膜接合との間を電流が流れ；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合と前記第２の接合との間に配置されて、前記電流が前記透明導電層を通って流れ、ここで前記透明導電層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、
上記のタンデム型光起電デバイス。
［２８］
薄膜接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、
前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合との電気的接続の少なくとも一部を形成し、ここで
前記透明導電層が非晶質スズ酸カドミウムを含む、光起電デバイス
［２９］
薄膜接合および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、
前記薄膜接合が、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；および
前記透明導電層が、前記薄膜接合との直列接続の少なくとも一部を形成しており、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記高導電率層が、「＋＋」型にドーピングされており、そして
前記隣接層が、前記高導電率層と接触している、
上記のタンデム型光起電デバイス。
［３０］
薄膜接合、および透明導電層を備えるタンデム型光起電デバイスであって、
前記薄膜接合は、カドミウムおよびテルルを含む吸収体層を備え；および
前記透明導電層は、前記薄膜接合との直列接続の少なくとも一部を形成し、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記高導電率層が、酸化インジウムでドーピングされた酸化カドミウムを含み、
前記隣接層が、前記高導電率層と接触しており、そして
前記隣接層が、スズ酸カドミウムを含む、
上記の。
［３１］
薄膜接合；および
前記薄膜接合から電荷キャリアを伝導する透明導電層
を備えるタンデム型光起電デバイスであって、ここで
前記透明導電層が、高導電率層と隣接層とを備え、
前記隣接層が、前記高導電率層と接触しており、そして
前記高導電率層が、酸化インジウムでドーピングされた酸化カドミウムを含む、
上記の光起電デバイス。
［３２］
前記隣接層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項１および２６から３１のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３３］
前記酸化カドミウムが酸化物ドーパントでｎ＋＋にドーピングされている、請求項３２に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３４］
前記酸化物ドーパントがＩｎ２Ｏ３である、請求項３３に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３５］
前記酸化物ドーパントがＧａ２Ｏ３である、請求項３３に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３６］
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触したキャッピング層を備え、
前記透明導電層が、前記隣接層と前記キャッピング層との間にある、請求項１および２６から３５のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３７］
前記キャッピング層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項３６に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３８］
前記透明導電層が、前記高導電率層と接触した拡散バリア層を備え、そして
前記透明導電層が、前記隣接層と前記拡散バリア層との間にある、請求項１および２６から３７のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［３９］
前記拡散バリア層が、非晶質スズ酸カドミウムを含む、請求項３８に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４０］
前記高導電率層が前記隣接層よりも厚い、請求項１および２６から３９のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４１］
前記隣接層の厚さが１２５ｎｍ未満である、請求項１および２６から４０のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４２］
前記高導電率層の厚さが３００ｎｍ未満である、請求項１および２６から４１のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４３］
前記透明導電層の厚さが４０ｎｍを超え、４００ｎｍ未満である、請求項１および２６から４２のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４４］
前記透明導電層が、８００ｎｍ～１，３００ｎｍの波長を有する光に対して８５％を超える平均透過率を有する、請求項１および２６から４３のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４５］
前記薄膜接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が２０％未満である、請求項１および２６から４４のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４６］
前記薄膜接合の前記吸収体層が亜鉛を含む、請求項１および２６から４５のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４７］
前記薄膜接合の前記吸収体層がセレンを含む、請求項１および２６から４６のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４８］
前記薄膜接合が、バックコンタクト層を備え、
前記バックコンタクト層が、前記吸収体層と前記透明導電層との間に配置されており、そして
前記バックコンタクト層が、亜鉛およびテルルを含む、
請求項１および２６から４７のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［４９］
前記第２の接合の、８００ｎｍ～１，３００ｎｍにおける平均量子効率が５０％を超える、請求項１、２６から２７および３２から４８のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイス。
［５０］
前記第２の接合が、非晶質シリコンまたは結晶シリコンを含む、請求項４９に記載のタンデム型光起電デバイス。
［５１］
前記第２の接合が、セレン化銅インジウムガリウムを含む、請求項４９に記載のタンデム型光起電デバイス。
［５２］
前記薄膜接合が、透明導電性酸化物層を備え、そして
前記薄膜接合の前記吸収体層が、前記透明導電性酸化物層と前記透明導電層との間に配置されている、
請求項１および２６から５１のいずれか一項に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［５３］
前記透明導電性酸化物層が、インジウムスズ酸化物を含む、請求項５２に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［５４］
前記透明導電性酸化物層が、スズ酸カドミウムを含む、請求項５２に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
［５５］
前記スズ酸カドミウムが結晶質である、請求項５４に記載のタンデム型光起電デバイスまたは光起電デバイス。
【国際調査報告】