ES2418355T3 - Electrodo frontal que incluye un recubrimiento conductor transparente pirolítico sobre un sustrato de vidrio texturizado para su uso en un dispositivo fotovoltaico y método de fabricación correspondiente - Google Patents

Electrodo frontal que incluye un recubrimiento conductor transparente pirolítico sobre un sustrato de vidrio texturizado para su uso en un dispositivo fotovoltaico y método de fabricación correspondiente Download PDF

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Abstract

Un dispositivo fotovoltaico que comprende: un sustrato de vidrio a base de silice sodocalcico (1); una pelicula semiconductora; un electrodo frontal conductor pirolitico sustancialmente transparente (3) que comprende oxido de estano proporcionado entre al menos el sustrato de vidrio (1) y la pelicula semiconductora; y donde una superficie del sustrato de vidrio a base de silice sodocalcico (1), sobre la cual se proporciona el electrodo frontal pirolitico que comprende oxido de estano, se texturiza para que tenga una superficie texturizada (1a) con una rugosidad media de superficie de aproximadamente 1 a 500 !m, y caracterizado en que dicha texturizacion se obtiene mediante el uso de al menos un rodillo en o poco despues de un bano de estano utilizado en la fabricacion del sustrato de vidrio para texturizar la superficie, para causar un patron prismatico que comprende una densidad caracteristica de al menos diez caracteres por cm2.

Description

[0001] Ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion se refieren a un dispositivo fotovoltaico que incluye un electrodo tal como un electrodo frontal / contacto proporcionado sobre un sustrato de vidrio frontal texturizado. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, lo que ha de ser el sustrato de vidrio frontal de un dispositivo fotovoltaico es texturizado mediante rodillo(s) y/o grabado para formar una superficie texturizada. A partir de entonces, un electrodo frontal se forma sobre la superficie texturizada del sustrato de vidrio por medio de pirolisis. El electrodo frontal puede ser de o incluir un oxido conductor transparente (TCO, por sus siglas en ingles) tal como oxido de estano y/u oxido de estano fluorado en ciertos modos de realizacion de ejemplo. En determinados ejemplos ilustrativos, esto es beneficioso porque la eficiencia del dispositivo fotovoltaico se puede mejorar al aumentar la absorcion de luz del semiconductor activo por medio tanto del aumento de la intensidad de luz que pasa a traves del sustrato de vidrio frontal y del electrodo frontal, como del aumento de la trayectoria de luz en la capa de conversion fotovoltaica semiconductora.
ANTECEDENTES Y BREVE RESUMEN DE LOS MODOS DE REALIZACION DE EJEMPLO DE LA INVENCION
[0002] Los dispositivos fotovoltaicos se conocen en la tecnica (por ejemplo, vease los numeros de patentes estadounidenses 6.784.361, 6.288.325, 6.613.603 y 6.123.824). Los dispositivos fotovoltaicos de silicio amorfo (a-Si), por ejemplo, incluyen un electrodo frontal o contacto. Normalmente, el electrodo frontal transparente esta hecho de un oxido conductor transparente pirolitico (TCO) tal como oxido de zinc u oxido de estano formado sobre un sustrato tal como un sustrato de vidrio. Las celulas solares de silicio amorfo de pelicula delgada estan ganando popularidad debido a los ahorros en material semiconductor y, por lo tanto, en coste; menos de 1 !m de espesor de Si en comparacion con alrededor de unos 250 !m del espesor de Si en celulas solares de Si convencionales de cristal unico. Sin embargo, el pequeno espesor del absorbente semiconductor en celulas solares de a-Si permite que una cantidad sustancial de luz solar pase a traves del absorbente sin producir parejas electron-hueco, reduciendo asi la eficiencia del dispositivo fotovoltaico. Existen varias formas de aumentar la eficiencia de una celula solar de a-Si, incluyendo la formacion de rugosidad en el electrodo frontal. Ademas, una mayor transmision de luz solar y una mayor conductividad del electrodo frontal pueden derivar en una mayor eficiencia del dispositivo.
[0003] En muchos casos, el electrodo frontal transparente esta formado por una sola capa por medio de un metodo de pirolisis quimica donde se pulverizan precursores sobre el sustrato de vidrio a alrededor de 400 a 600 grados centigrados. Los tipicos TCO de oxido de estano dopados con fluor pirolitico como los electrodos frontales pueden tener aproximadamente 400-800 nm de espesor, lo que proporciona una resistencia laminar (Rs) de aproximadamente 7-15 ohmios/cuadrado. Se sabe que aumenta la trayectoria de luz en dispositivos fotovoltaicos de pelicula delgada al grabar/modelar una superficie de un electrodo frontal de TCO pulverizado despues de que se haya depositado sobre el sustrato de vidrio frontal. Tambien se sabe que deposita algunos tipos de TCO sobre un sustrato de vidrio plano en un entorno de alta presion de proceso con el fin de causar la texturizacion del electrodo frontal de TCO por medio del crecimiento de estructura de columna en el TCO. Desafortunadamente, estas dos tecnicas ponen en peligro con frecuencia las propiedades electricas del electrodo frontal de TCO del dispositivo fotovoltaico y/o derivan en un aumento del espesor del TCO pre-grabado.
[0004] Ademas, es posible depositar por pulverizacion un TCO de oxido de zinc y aluminio sobre un sustrato de vidrio, y a continuacion, grabar la superficie del TCO de oxido de zinc y aluminio para ser utilizado como el electrodo frontal. Sin embargo, para lograr un electrodo frontal de oxido de zinc y aluminio pulverizado texturizado, se necesita un TCO mas espeso porque el grabado del TCO elimina una parte significativa del espesor del material. Esta eliminacion de una parte significativa del espesor del TCO es un desperdicio y deriva en mayores costes totales del recubrimiento. [0005] El documento US 2005/016583 A1 describe celulas solares con un sustrato transparente.
[0006] En vista de lo anterior, se apreciara que existe una necesidad en la tecnica de una estructura de electrodo frontal mejorada, y/o metodo de fabricacion correspondiente, para su uso en un dispositivo fotovoltaico o similar.
[0007] Ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion se refieren a un dispositivo fotovoltaico que incluye un electrodo tal como un electrodo frontal/contacto proporcionado sobre un sustrato de vidrio frontal texturizado como se indica en la reivindicacion 1. El vidrio es un vidrio a base de silice sodocalcico con bajo contenido en hierro en ciertos modos de realizacion de ejemplo. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, lo que va a ser el sustrato de vidrio frontal de un dispositivo fotovoltaico se texturiza a traves de rodillo(s) y/o grabado para formar una superficie texturizada. A partir de entonces, se forma un electrodo frontal sobre la superficie texturizada del sustrato de vidrio por medio de pirolisis. El electrodo frontal pirolitico puede ser de o incluir un oxido conductor transparente (TCO) tal como oxido de estano y/u oxido de estano fluorado en ciertos modos de realizacion de ejemplo. En modos de realizacion de ejemplo alternativos, el electrodo frontal puede ser de o incluir oxido de zinc pirolitico que puede o no estar dopado con uno o mas de boro, galio u otro dopante de tipo n. En determinados ejemplos ilustrativos, esto es beneficioso ya que la eficiencia del dispositivo fotovoltaico se puede mejorar mediante el aumento de la absorcion de luz por medio del semiconductor activo por medio de tanto el aumento de la intensidad de luz que pasa a traves del sustrato de vidrio frontal y el electrodo frontal como el aumento de la trayectoria de luz en la capa de conversion fotovoltaica semiconductora. [0008] En ciertos modos realizacion ilustrativos, el sustrato de vidrio esta texturizado, al proporcionar uno o un par de rodillos en las instalaciones de flotacion y utilizar el rodillo(s) de modelado para texturizar al menos una superficie principal del sustrato de vidrio en o justo despues del bano de estano pero antes de que el electrodo frontal de TCO pirolitico se forme sobre el vidrio. Despues de que el rodillo(s) texturice el vidrio, el electrodo frontal pirolitico se forma sobre la superficie texturizada del sustrato de vidrio y se puede utilizar en un dispositivo fotovoltaico o similar.
[0009] En ciertos modos de realizacion de ejemplo, el sustrato de vidrio se texturiza mediante grabado (por ejemplo, por medio de acido fluorhidrico o similar, por medio de inmersion y/o pulverizacion con la solucion que incluye acido). El grabado de una o ambas superficies principales del sustrato de vidrio puede llevarse a cabo despues de que se haya fabricado el vidrio, o alternativamente en una linea de flotador justo despues del bano de estano pero antes de que se forme el electrodo frontal de TCO pirolitico sobre el vidrio. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, el grabado puede comprender la inmersion del vidrio a base de silice sodocalcico en una solucionque incluyaacidotal como acido fluorhidrico (porejemplo, HF en solucion acuosa)y/o acido fluorhidrico con un tampon, tal como BaysO4 o similar, con el fin de disolver selectivamente algo del vidrio produciendo de ese modo al menos una superficie transparente sustancialmente texturizada/modelada del sustrato de vidrio. Se ha descubierto sorprendentemente que con el fin de lograr buenas propiedades de turbidez, el ratio de grabado de la composicion del vidrio, concretamente (Al2O3/Na2O) x (MgO / CaO) en el vidrio, es deseable que sea de al menos 0,030 aproximadamente, mas preferiblemente de al menos 0,035 aproximadamente. Ademas, tambien se ha descubierto sorprendentemente que con el fin de lograr buenas propiedades de turbidez debido al grabado, el ratio MgO/CaO en el vidrio es al menos de 0,45 aproximadamente, mas preferiblemente de al menos 0,47 aproximadamente. Se ha descubierto inesperadamente que estos valores proporcionan valores de turbidez mucho mejores en comparacion con si no se cumplen estos valores. Despues de que el vidrio se texturice por medio de tal grabado, el electrodo frontal se forma sobre la superficie texturizada del sustrato de vidrio y se puede utilizar en un dispositivo fotovoltaico o similar.
[0010] En ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion, la rugosidad media de la superficie texturizada del sustrato de vidrio frontal es de desde aproximadamente 0,010 a 1000 !m, mas preferiblemente de desde aproximadamente 1 a 500 !m, y lo mas preferible es que sea de desde aproximadamente 1 a 200 !m, o desde aproximadamente 1 a 100 !m. [0011] En ciertos modos de realizacion de ejemplo, el electrodo frontal pirolitico se puede formar mediante pirolisis por pulverizacion del mismo. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, el electrodo se deposita de forma conformal de modo que ambas superficies principales del electrodo esten conformadas de una manera similar a la de la superficie texturizada del sustrato de vidrio en la cual se ha depositado el electrodo. Por lo tanto, la superficie del electrodo frontal mas cercana a la pelicula absorbente semiconductora del dispositivo fotovoltaico tambien se texturiza. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, no hay necesidad de grabar la superficie del electrodo frontal despues de que se haya depositado. [0012] Ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion son beneficiosos porque la eficiencia del dispositivo fotovoltaico se puede mejorar por medio de (a) el aumento de la retencion de luz solar dentro del absorbente semiconductor debido a la superficie(s) texturizada(s) de tanto el electrodo frontal como el sustrato de vidrio frontal y (b) el aumento de la trayectoria de luz en el absorbente semiconductor (o capa de conversion fotovoltaica) debido a la dispersion de luz en angulos mas grandes, al mismo tiempo que se mantienen unas buenas propiedades electricas del electrodo frontal. [0013] En ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion, se proporciona un metodo de fabricacion de un dispositivo fotovoltaico, el metodo siendo como se expone en la reivindicacion 12. BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS [0014] La FIGURA 1 es una vista en seccion transversal de un dispositivo fotovoltaico de ejemplo de acuerdo con un modo de realizacion de ejemplo de esta invencion. [0015] La FIGURA 2 es un diagrama de flujo que ilustra determinadas etapas llevadas a cabo en la fabricacion de un dispositivo fotovoltaico de acuerdo con un modo de realizacion de ejemplo de esta invencion. DESCRIPCION DETALLADA DE MODOS DE REALIZACION DE EJEMPLO DE LA INVENCION [0016] Se hace referencia ahora mas concretamente a las figuras en las cuales numeros de referencia similares se refieren a partes/capas similares en las varias vistas. [0017] Los dispositivos fotovoltaicos tales como celulas solares convierten la radiacion solar en energia electrica utilizable. La conversion de la energia se produce normalmente como resultado del efecto fotovoltaico. La radiacion solar (por ejemplo, la luz del sol) que incide sobre un dispositivo fotovoltaico y es absorbida por una region activa de material semiconductor (por ejemplo, una pelicula semiconductora que incluye una o mas capas semiconductoras tales como capas de a-Si, el semiconductor a veces llamandose una capa o pelicula absorbente) genera parejas electron-hueco en la region activa. Los electrones y los huecos pueden estar separados por un campo electrico de una union en el dispositivo fotovoltaico. La separacion de los electrones y los huecos por medio de la union deriva en la generacion de una corriente y tension electrica. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, los electrones fluyen hacia la region del material semiconductor que tiene conductividad de tipo n y los agujeros fluyen hacia la region del semiconductor que tiene conductividad de tipo p. La corriente puede fluir a traves de un circuito externo que conecta la region de tipo n con la region de tipo p a medida que la luz continua generando parejas electron-hueco en el dispositivo fotovoltaico. [0018] En ciertos modos de realizacion de ejemplo, los dispositivos fotovoltaicos de silicio amorfo (a-Si) de union simple tienen una pelicula semiconductora que incluye tres capas semiconductoras. En particular, una capa p, una capa n y una capa i que es intrinseca. La pelicula de silicio amorfo (que puede incluir una o mas capas, tales como capas de tipo p, n e i) puede ser de silicio amorfo hidrogenado en determinados casos, pero tambien puede ser de o incluir carbono de silicio amorfo hidrogenado o germanio de silicio amorfo hidrogenado, o similares, en ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion. Por ejemplo y sin limitacion, cuando un foton de luz es absorbido en la capa i da lugar a una unidad de corriente electrica (un par electron-hueco). Las capas p y n, que contienen iones dopantes cargados, establecen un campo electrico a traves de la capa i que extrae la carga electrica de la capa i y la envia a un circuito externo opcional donde puede proporcionar energia para los componentes electricos. Se indica que mientras que ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion estan dirigidos a dispositivos fotovoltaicos basados en silicio amorfo de pelicula delgada (por ejemplo, de tipos de union simple o micromorfos), esta invencion no esta tan limitada y puede ser utilizada junto con otros tipos de dispositivos fotovoltaicos en ciertos casos incluyendo, sin caracter limitativo, dispositivos que incluyen otros tipos de material semiconductor, celulas solares de pelicula delgada individuales o en tandem, dispositivos fotovoltaicos de CdS y/o CdTe, dispositivos fotovoltaicos de polisilicio y/o Si microcristalino y similares. [0019] La Fig. 1 es una vista en seccion transversal de un dispositivo fotovoltaico de acuerdo con un modo de realizacion de ejemplo de esta invencion. El dispositivo fotovoltaico incluye un sustrato de vidrio frontal transparente 1 que tiene una superficie texturizada 1a mas cercana a la pelicula semiconductora, un electrodo 3 frontal (que puede tener varias capas o una sola capa), una pelicula semiconductora activa y absorbente 5 de o que incluye una o mas capas semiconductoras (tales como pilas de capas en tandem pin, pn, pinpin o similares), electrodo/contacto posterior opcional 7 que puede ser de un TCO y/o metal(es), un encapsulante o adhesivo a base de polimero opcional 9 de un material tal como etilvinilacetato (EVA) o similar, y un sustrato trasero opcional 11 de un material tal como vidrio. El sustrato de vidrio frontal 1 esta en el lado de incidencia de la luz del dispositivo fotovoltaico. Naturalmente, tambien se puede proporcionar en el dispositivo otra capa(s) que no se muestra. El sustrato de vidrio frontal 1 y/o el sustrato trasero 11 pueden estar hechos de vidrio a base de silice sodocalcico en ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion; y pueden tener un bajo contenido de hierro y/o un recubrimiento antirreflectante sobre el mismo para optimizar la transmision en determinados ejemplos ilustrativos. El vidrio 1 y/o 11 puede o no estar templado termicamente en ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion. Ademas, se apreciara que la palabra "sobre" como se usa en este documento se refiere tanto a una capa que estaa directamente sobre e indirectamente sobre algo, con otras capas que pueden estar situadas entre ellas. Opcionalmente, una pelicula antirreflectante (que no se muestra) u otra pelicula puede proporcionarse en el lado de incidencia de la luz del sustrato frontal 1 en determinados ejemplos ilustrativos. [0020] La Fig. 2 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de fabricacion de un dispositivo fotovoltaico de acuerdo con un modo de realizacion de ejemplo de esta invencion. En primer lugar, los elementos (por ejemplo, sosa, cal, silice y colorantes opcionales, tales como el hierro y/o similares) se funden en el horno de la planta de fabricacion de vidrio (S1 en la Fig. 2). Como se conoce en la tecnica, en el proceso de flotacion de fabricacion de vidrio, el material fundido sale del horno y el vidrio se forma en forma de una cinta caliente sobre un bano de estano en la parte del bano de estano del proceso de flotacion (S2 en la Fig. 2). En o poco despues del bano de estano, una o ambas superficies principales del vidrio (para ser el sustrato 1) se texturiza/n (S3 en la Fig. 2). Como se explica en este documento, esta texturizacion del vidrio puede llevarse a cabo a traves de rodillo(s) y/o grabado en diferentes modos de realizacion de esta invencion. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, la texturizacion (por ejemplo, a traves de rodillo(s)) se puede realizar cuando la cinta de vidrio esta a una temperatura de desde aproximadamente 570 hasta 750 grados centigrados. Despues de que el vidrio haya sido texturizado, un recubrimiento pirolitico (por ejemplo, un TCO de o que incluya oxido de estano y/o oxido de estano fluorado) se deposita (por ejemplo, a traves de pirolisis por pulverizacion) sobre la superficie texturizada 1a del vidrio 1 (S4 en la Fig. 2). En ciertos modos de realizacion de ejemplo, el recubrimiento 3 se puede aplicar por medio de pirolisis por pulverizacion cuando la cinta de vidrio esta a una temperatura de aproximadamente 400-600 grados centigrados, mas preferiblemente de aproximadamente 400-570 grados centigrados. Despues de que el vidrio se haya enfriado y opcionalmente haya sido cortado, el sustrato de vidrio 1 con el recubrimiento 3 sobre el mismo se utiliza en un dispositivo fotovoltaico de modo que el recubrimiento de TCO 3 se utiliza como un electrodo frontal del dispositivo (S5 en la Fig. 2). [0021] En ciertos modos de realizacion de ejemplo, el sustrato de vidrio 1 se texturiza al proporcionar uno o un par de rodillos en la planta de flotacion (en el paso S3). El rodillo(s) de modelado se puede usar para texturizar al menos una superficie principal del sustrato de vidrio 1 en o poco despues del bano de estano pero antes de que el electrodo frontal de TCO pirolitico 3 se forme sobre el cristal. Mientras que el rodillo(s) se puede utilizar para texturizar el vidrio en un proceso de fabricacion de vidrio flotado, tambien es posible utilizar un proceso de vidrio modelado (que no tenga bano de estano) para fabricar y modelar el sustrato de vidrio 1 en modos de realizacion de ejemplo alternativos de esta invencion. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, la texturizacion a traves de al menos un rodillo provoca un modelado prismatico que comprende una densidad caracteristica de al menos cinco caracteres por cm2 que para que se formen como la superficie texturizada 1a, mas preferiblemente de al menos diez o quince caracteres por cm2. Despues de que el rodillo(s) texturice el vidrio 1, el electrodo frontal pirolitico 3 se forma sobre la superficie una texturizada 1 del sustrato de vidrio y se puede usar en un dispositivo fotovoltaico o similar. [0022] En otros ciertos modos de realizacion de ejemplo, el sustrato de vidrio 1 puede ser texturizado por medio de grabado (por ejemplo, a traves de acido fluorhidrico o similar, a traves de inmersion y/o pulverizacion con la solucion que incluye acido). El grabado de una o ambas superficies principales del sustrato de vidrio 1 puede ser realizado despues de que se haya fabricado el vidrio, o alternativamente en una linea de flotacion poco despues del bano de estano, pero antes de que el electrodo frontal de TCO pirolitico 3 se forme sobre el vidrio. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, el grabado puede comprender la inmersion del vidrio a base de silice sodocalcico 1 en una solucion que incluye acido tal como acido fluorhidrico (por ejemplo, HF en solucion acuosa) y/o acido fluorhidrico con un tampon, tal como BaSO4 del tipo, con el fin de disolver selectivamente algo del vidrio produciendo de ese modo al menos una superficie sustancialmente transparente texturizada/modelada 1a del sustrato de vidrio 1. Se ha descubierto sorprendentemente que con el fin de alcanzar buenas propiedades de turbidez, el ratio de grabado de la composicion de vidrio, concretamente (Al2O3/Na2O) x (MgO / CaO) en el vidrio, es recomendable que sea al menos aproximadamente 0,010, mas preferiblemente al menos aproximadamente 0,030, y lo mas preferible es que sea al menos aproximadamente 0,035. Ademas, tambien se ha descubierto sorprendentemente que con el fin de alcanzar buenas propiedades de turbidez debido al grabado, el ratio de MgO/CaO del vidrio es al menos aproximadamente 0,45, mas preferiblemente al menos aproximadamente 0,47. Se ha descubierto inesperadamente que estos valores proporcionan valores de turbidez mucho mejores en comparacion con si no se cumplen estos valores. Despues de que el vidrio se texturice a traves de tal grabado, el electrodo frontal 3 se forma sobre la superficie texturizada I a del sustrato de vidrio y se puede usar en un dispositivo fotovoltaico o similar. [0023] En ciertos modos de realizacion de ejemplo, despues de la texturizacion del vidrio 1, el electrodo frontal pirolitico 3 puede formarse mediante pirolisis por pulverizacion del mismo. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, el electrodo 3 se deposita de una manera conformal de manera que ambas superficies principales del electrodo 3 esten conformadas de una manera similar a la de la superficie texturizada 1a del sustrato de vidrio 1 sobre el que se ha depositado el electrodo. De ese modo, la superficie del electrodo frontal 3 mas cercana a la pelicula absorbente semiconductora 5 del dispositivo fotovoltaico tambien se texturiza. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, no hay necesidad de grabar la superficie del electrodo frontal 3 despues de que se haya depositado. En ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion, la rugosidad media en la superficie texturizada 1a del sustrato de vidrio frontal 1 y/o electrodo 3 es de aproximadamente 0,010 a 1000 !m, mas preferiblemente de aproximadamente 1 a 500 !m, y lo mas preferible es que sea de aproximadamente 1 a 200 !m, incluso mas preferiblemente de aproximadamente 1 a 100 !m. [0024] Ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion son beneficiosos porque la eficiencia del dispositivo fotovoltaico se puede mejorar mediante (a) el aumento de la retencion de la luz solar dentro del absorbente semiconductor debido a la superficie(s) texturizada de tanto el electrodo frontal como el sustrato de vidrio frontal y (b) el aumento de la trayectoria de la luz en el absorbente semiconductor (o capa de conversion fotovoltaica) debido a la dispersion de la luz en angulos mas grandes, al mismo tiempo que se mantienen unas buenas propiedades electricas del electrodo frontal. [0025] El electrodo frontal 3 puede ser una capa de oxido de estano pirolitico (que puede o no puede ser fluorado en ciertos ejemplos ilustrativos) en determinados modos de realizacion de ejemplo. En su lugar, se pueden utilizar otros materiales. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, dicho un electrodo frontal 3 puede tener aproximadamente de 100 a 1500 !m de espesor, mas preferiblemente aproximadamente de 100 a 1100 !m de espesor, y lo mas preferible es que tenga aproximadamente 200-800 !m de espesor. El electrodo 3 (por ejemplo, de oxido de estano) puede contener una concentracion desde aproximadamente 1-20% en determinados modos de realizacion de ejemplo, mas preferiblemente desde aproximadamente 3-15%. El electrodo 3 puede ser depositado de manera conformal de modo que ambas superficies principales del electrodo puedan estar conformadas de una manera similar a la de la superficie grabada/texturizada interior 1a del sustrato de vidrio 1 sobre el cual se ha depositado el electrodo 3. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, no hay necesidad de grabar la superficie del electrodo frontal 3 despues de que se haya depositado. En modos de realizacion de ejemplo alternativos, el electrodo frontal 3 puede estar compuesto de multiples capas. [0026] En ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion, la rugosidad media sobre la superficie grabada/texturizada 1a del sustrato de vidrio frontal 1 y/o la superficie del electrodo 3 mas proximo al semiconductor 5 es aproximadamente de 0,010 a 1000 !m, mas preferiblemente aproximadamente de 1 a 500 !m, y lo mas preferible es que sea aproximadamente de 1 a 200 !m o aproximadamente de 1 a 100 !m (medida como la distancia entre un pico y valle adyacente sobre la superficie texturizada). La superficie texturizada 1a del sustrato de vidrio 1 puede tener una superficie prismatica, una superficie en acabado mate, o similares en diferentes modos de realizacion de ejemplo de esta invencion. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, la distancia media de pico a pico entre picos adyacentes sobre la superficie texturizada 1a del vidrio 1 (y/o sobre la superficie del electrodo 3 mas proximo al semiconductor) es aproximadamente de 0,010 a 5,000 !m, mas preferiblemente aproximadamente de 10 a 2000 !m. Debido a que el electrodo frontal esta depositado (por ejemplo, depositado por pulverizacion) sobre la superficie texturizada 1a del sustrato frontal, una o posiblemente ambas superficies principales del electrodo frontal 3 tambien pueden ser texturizadas de una manera similar. [0027] El sustrato de vidrio frontal 1 utiliza vidrio a base de silice sodocalcico en determinados modos de realizacion de ejemplo. Ademas del composicion base/vidrio, se puede proporcionar una parte colorante con el fin de lograr un vidrio que tenga un color bastante claro y/o una alta transmision visible. Un vidrio a base de silice sodocalcico de ejemplo de acuerdo con ciertos modos de realizacion de esta invencion, en porcentaje en peso, incluye los siguientes ingredientes basicos:
TABLA 1: CRISTAL BASE DE EJEMPLO
Ingrediente
% en peso
SiO2
67 - 75 %
Na2O
10-20%
CaO
5-15%
MgO
0,1-8%
Al2O3
0,1-5%
K2O
0-5%
Ademas del vidrio base (por ejemplo, vease la Tabla 1 anterior), en la fabricacion de vidrio de acuerdo con ciertos modos de realizacion de ejemplo de la presente invencion la carga de vidrio incluye materiales (incluyendo colorantes y/u oxidantes) que provocan que el vidrio resultante tenga un color
10 bastante neutral (ligeramente amarillo en algunos modos de realizacion de ejemplo, indicado por un valor b* ligeramente positivo) y/o tenga una alta transmision de luz visible. Estos materiales pueden o bien estar presentes en las materias primas (por ejemplo, pequenas cantidades de hierro), o ser anadidos a los materiales de vidrio base en el lote (por ejemplo, oxido de cerio). [0028] Asimismo, ademas de los ingredientes de la Tabla 1 anterior, otros ingredientes secundarios,
15 incluyendo diversas ayudas al refinado convencionales, tales como SO3 y similares tambien pueden incluirse en el vidrio base. En ciertos modos de realizacion, por ejemplo, el vidrio de este documento puede estar hecho de materias primas en lote arena de silice, ceniza de sosa, dolomita, piedra caliza, con el uso de sales de sulfato tales como torta de sal (Na2SO4) y/o sal de Epsom (MgSO4 x 7H2O) y/o yeso (por ejemplo, aproximadamente una combinacion 1:1 de cualquiera) como agentes de refinado.
20 En ciertos modos de realizacion de ejemplo, algunos vidrios a base de silice sodocalcico del presente documento incluyen en peso desde alrededor del 10-15% de Na2O y desde alrededor del 6-12% de CaO. Ademas, desde alrededor del 0,15 al 7% de MgO, mas preferiblemente desde alrededor del 1 al 7% de MgO, se proporciona en el vidrio en ciertos modos de realizacion de ejemplo. [0029] En ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion, el vidrio del sustrato 1 esta
25 basado en silice sodocalcico (vease el vidrio base anterior) y esta basado en materias primas de bajo contenido en hierro de manera que el vidrio tiene un contenido total de hierro (Fe2O3), en terminos de % en peso, de no mas de aproximadamente 0,05%. En ciertos modos de realizacion de ejemplo, el vidrio tiene un contenido total de hierro (Fe2O3) aproximadamente de 0,010 a 0,045%, mas preferiblemente aproximadamente de 0,010 a 0,035%, y lo mas preferible es que tenga
30 aproximadamente de 0,010 hasta 0,029%. Este bajo contenido en hierro puede derivar de la utilizacion de materias primas de bajo contenido en hierro en la fabricacion del vidrio, o, de forma alternativa, puede ser anadido en determinados ejemplos ilustrativos. Ademas, en ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion, el vidrio esta muy oxidado para que no sea nada o muy poco ferroso (Fe2+; FeO). En ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion, el vidrio tiene un % de FeO de no mas de aproximadamente 0,0038%, mas preferiblemente no mas de aproximadamente 0,0030%, aun mas preferiblemente no mas de aproximadamente 0,0015%, mas preferiblemente no mas de aproximadamente 0,0010%. Este bajo % de FeO, en combinacion con otras caracteristicas, permite que el vidrio tenga un % superior de transmision de UV y, por lo tanto, un % mayor de transmision de TS (transmision solar), en combinacion con un color neutro y una transmision visible alta, que son beneficiosos en aplicaciones de celulas solares. Sin embargo, se puede utilizar mas hierro que el que se ha enumerado anteriormente en el vidrio 1 en modos de realizacion alternativos de esta invencion. [0030] En ciertos modos de realizacion de ejemplo no limitativos, no hay o hay muy poco oxido de cerio en el vidrio. El oxido de cerio es un absorbente de UV y, por lo tanto, evita que los UV se transmitan a traves del vidrio. Por lo tanto, el oxido de cerio no es recomendable en ciertos modos de realizacion de celulas solares de esta invencion. En consecuencia, en ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion, el vidrio tiene no mas de aproximadamente 0,01% de oxido de cerio, mas preferiblemente no mas de aproximadamente 0,001% de oxido de cerio, incluso mas preferiblemente no mas de aproximadamente 0,0005% de oxido de cerio, y lo mas preferible es que tenga 0% de oxido de cerio. Sin embargo, en modos de realizacion alternativos de esta invencion, es posible utilizar una pequena cantidad de oxido de cerio. Por ejemplo y sin limitacion, en ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion, el vidrio contiene: aproximadamente de 0 a 0,2% de oxido de cerio, mas preferiblemente aproximadamente de 0 a 0,1% de oxido de cerio, y, posiblemente, aproximadamente de 0,001 a 0,09% de oxido de cerio. Al igual que con todos los porcentajes de materiales en este documento, estas cantidades estan expresadas en terminos de % en peso. El termino oxido de cerio como se usa en el presente documento incluye Ce2O3, CeO2 o similar. En determinados ejemplos ilustrativos, los vidrios que incluyen oxido de cerio en este documento se pueden utilizar en aplicaciones tales como acristalamientos de invernadero donde se recomienda proteccion UV. [0031] En ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion, la parte colorante esta sustancialmente libre de otros colorantes (que no sean posibles cantidades residuales). Sin embargo, se debe apreciar que las cantidades de otros materiales (por ejemplo, ayudas al refinado, ayudas a la fusion, colorantes y/o impurezas) pueden estar presentes en el cristal en ciertos otros modos de realizacion de esta invencion sin apartarse de la finalidad(es) y/u objetivo(s) de la presente invencion. Por ejemplo, en ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion, la composicion de vidrio esta sustancialmente libre de, o libre de, uno, dos, tres, cuatro o todos de los siguientes: oxido de erbio, oxido de niquel, oxido de cobalto, oxido de neodimio, oxido de cromo y selenio. La expresion "sustancialmente libre" significa no mas de 2 ppm, mas preferiblemente no mas de 1 ppm, y posiblemente tan bajo como 0 ppm del elemento o material. Se observa que pequenas cantidades de oxido de titanio se pueden incluir en ciertos casos. [0032] El vidrio 1 de acuerdo con ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion alcanza un color neutral o sustancialmente claro, una transmision visible alta, una transmision de IR alta, una transmision de UV alta y una transmision solar total (TS) alta. En ciertos modos de realizacion, los vidrios resultantes de acuerdo con ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion se pueden caracterizar por uno o mas de las siguientes caracteristicas con transmision optica, de composicion o de color (para la optica, se utiliza un espesor de referencia no limitativo de ejemplo de aproximadamente 4 mm). Se debe tener en cuenta que Lta es % de transmision visible. Se debe tener en cuenta que en la siguiente tabla los valores de color L*, a* y b* estan determinados por III, D65, Obs de 10 grados.
TABLA 2: Caracteristicas de modos de realizacion de ejemplo
Caracteristica general
Mas preferible Mas preferida
Lta (Lt D65):
>= 85% >= 91% >=91,5%
%TS (ISO 9050):
>= 90% >= 91% >=91,5%
%IR
>= 80% >=85% >= 90% (o >= 91%)
%UV (300-400 nm):
>= 80% >= 84% >= 85% (o 86%)
Hierro total (Fe2O3):
<= 0,05% 0,010-0,045% 0,010-0,035%
%FeO (% en peso):
<= 0,0038% <= 0,0030% <= 0,0015% (o 0,0010%)
Redox de vidrio:
<= 0,12 <= 0,09 <= 0,08 o 0,06
Redox en lote:
+12 a +30 +15 a +30 +20 a +30
SO3
>= 0,25 0,29-0,50 >= 0,30 (o >= 0,31)
L* (Ill. D65, 10 grad.):
90-99 94-99 95-98
a* (Ill. D65, 10 grad.);
-1,0 a +1,0 -0,5 a +0,5 -0,25 a 0,0
b* (Ill. D65, 10 grad.):
0 a + 1,5 +0,1 a +0,8 +0,2 a +0,6
[0033] Las caracteristicas antes mencionadas del sustrato de vidrio 1 son para el sustrato de vidrio
10 solo, no para el dispositivo fotovoltaico general. [0034] Como se puede ver en la Tabla 2 anterior, los vidrios para el sustrato 1 de ciertos modos de realizacion de esta invencion alcanzan caracteristicas deseadas de color bastante claro y/o de transmision visible alta, con color b* ligeramente positivo en ciertos modos de realizacion, mientras que no requieren que el hierro sea eliminado de la composicion del vidrio. Ademas, tambien se
15 alcanzan valores altos de % de TS alto y de % de UV, lo cual es beneficioso para aplicaciones de celulas solares porque se permite mas radiacion a traves del sustrato de vidrio 1 de modo que se puede convertir en corriente o tension. Esto puede lograrse a traves de la proporcion de combinaciones unicas de material descritas en este documento, y/o las caracteristicas del proceso tratadas en este documento. A efectos de ejemplo y sin caracter limitativo, los vidrios descritos en
20 cualquiera de los numeros de serie estadounidenses de propiedad comun 11/049.292, 11/122.218 y/o 11/373.490 pueden ser utilizados para el sustrato 1 en diferentes modos de realizacion de ejemplo de esta invencion. Mientras estos representan vidrio de ejemplo que se puede utilizar para el sustrato, naturalmente es posible utilizar otras composiciones de vidrio para el sustrato 1 en modos de realizacion alternativos de esta invencion.
25 [0035] Como se ha mencionado anteriormente, con el fin de lograr buenas propiedades de turbidez, el vidrio a base de silice sodocalcico 1 preferiblemente tiene un ratio de grabado [(Al2O3/Na2O) x (MgO/CaO)) de al menos aproximadamente 0,010, mas preferiblemente al menos aproximadamente 0,030, y lo mas preferible es al menos aproximadamente 0,035 y/o un ratio de MgO/CaO de al menos alrededor de 0,45 (mas preferiblemente al menos aproximadamente 0,47). Inesperadamente se ha descubierto que estos valores proporcionan mucho mejores valores de turbidez del electrodo frontal 3 que se deposita sobre la superficie texturizada 1a, en comparacion con si no se cumplen estos valores en el vidrio. [0036] En referencia a S5 de la fig. 2 y la fig. 1, en general, despues de que el electrodo 3 se haya formado sobre el sustrato 1, la pelicula semiconductora 5 (y, opcionalmente, el contacto posterior opcional 7) puede formarse sobre el sustrato 1 y el electrodo frontal 3 mediante cualquier tecnica adecuada (por ejemplo, CVD o similares), y despues el sustrato trasero 11 se puede laminar al electrodo frontal, 1 mediante la pelicula adhesiva 9 para formar el dispositivo fotovoltaico tal como se muestra en la fig. 1 (por ejemplo, vease el paso S3 de la fig. 5). El contacto posterior 7 puede o no puede ser conformado a/con el electrodo 3, porque el semiconductor 5 puede o no puede estar aplanado en diferentes modos de realizacion de ejemplo de esta invencion. [0037] La region o pelicula semiconductora activa 5 puede incluir una o mas capas y puede ser de cualquier material adecuado. Por ejemplo, la pelicula semiconductora activa 5 de un tipo de dispositivo fotovoltaico de silicio amorfo de union simple (a-Si) incluye tres capas semiconductoras, concretamente, una capa p, una capa n y una capa i. La capa a-Si de tipo p de la pelicula semiconductora 5 puede ser la parte mas superior de la pelicula semiconductora 5 en ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion y la capa i se encuentra normalmente entre las capas de tipo p y n. Estas capas a base de silicio amorfo de pelicula 5 pueden ser de silicio amorfo hidrogenado en determinados casos, pero tambien pueden ser de o incluir carbono de silicio amorfo hidrogenado o germanio de silicio amorfo hidrogenado, silicio microcristalino hidrogenado u otro material(es) adecuado en ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion. Es posible que la region activa 5 sea de un tipo de union doble o de union triple en modos de realizacion alternativos de esta invencion. Tambien se pueden usar CdTe y/o CdS para la pelicula semiconductora 5 en modos de realizacion alternativos de esta invencion. [0038] El contacto o electrodo posterior opcional 7 puede ser de cualquier material electricamente conductor adecuado. Por ejemplo y sin caracter limitativo, el contacto o electrodo posterior 7 puede ser de un TCO y/o un metal en determinados casos. Ejemplos de materiales de TCO para su uso como contacto o electrodo posterior 7 incluyen oxido de zinc e indio, oxido de indio y estano (ITO), oxido de estano, y/o oxido de zinc que puede ser dopado con aluminio (que puede o no estar dopado con plata). El TCO del contacto posterior 7 puede ser del tipo de una sola capa o de un tipo de multiples capas en diferentes casos. Ademas, el contacto posterior 7 puede incluir tanto una parte de TCO como una parte de metal en determinados casos. Por ejemplo, en un modo de realizacion de ejemplo de multiples capas, la parte de TCO del contacto posterior 7 puede incluir una capa de un material tal como oxido de zinc e indio (que puede o no puede estar dopado con aluminio o similar), de oxido de indio y estano (ITO), oxido de estano, y/u oxido de zinc mas cercano a la region activa 5, y el contacto posterior puede incluir otra capa conductora y posiblemente reflectante de un material tal como plata, molibdeno, platino, acero, hierro, niobio, titanio, cromo, bismuto, antimonio o aluminio mas lejos de la region activa 5 y mas cerca del sustrato 11. La parte de metal puede estar mas cerca del sustrato 11 en comparacion con la parte de TCO del contacto posterior 7. [0039] El modulo fotovoltaico puede estar encapsulado o parcialmente cubierto con un material de encapsulacion tal como el encapsulante 9 en determinados modos de realizacion de ejemplo. Un ejemplo de encapsulante o adhesivo para la capa 9 es EVA o PVB. Sin embargo, otros materiales como plastico de tipo Tedlar, plastico de tipo Nuvasil, plastico de tipo Tefzel o similares vez pueden ser utilizados en su lugar para la capa 9 en diferentes ejemplos. [0040] En ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion, es posible que el sustrato de vidrio 1 tenga tanto un lado modelado (por ejemplo, modelado a traves de rodillos o similares, para formar un lado prismatico por ejemplo) y un lado con acabado mate. El lado acabado en mate puede estar formado mediante tecnicas de grabado con acido de modo que el lado acabado en mate del sustrato de vidrio sea un lado grabado con acido del vidrio. El electrodo 3 puede estar formado sobre el lado mate o grabado con acido del sustrato de vidrio 1 que esta texturizado en cierta medida. Ademas, en ciertos modos de realizacion de ejemplo de esta invencion, el sustrato de vidrio 1 tiene un valor de turbidez de desde aproximadamente el 8-20%, mas preferiblemente desde aproximadamente el 12-18%. [0041] Aunque la invencion se ha descrito en conexion con la que actualmente se considera que es el modo de realizacion mas practico y preferido, ha de entenderse que la invencion no esta limitada al modo de realizacion descrito, sino que, por el contrario, esta destinada a cubrir diversas modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del ambito de aplicacion de las reivindicaciones adjuntas. [0042] En los siguientes modos de realizacion preferidos adicionales se revelan a modo de ejemplo:
1. Un metodo de fabricacion de un dispositivo fotovoltaico, el metodo comprendiendo:
La proporcion de un sustrato de vidrio a base de silice sodocalcico que comprende desde aproximadamente 67-75% de SiO2, desde aproximadamente 10-20% de Na2O, desde aproximadamente 5-15% de CaO, desde aproximadamente 0,1 a 8% de MgO y desde aproximadamente 0,1 a 5% de Al2O3; la texturizacion de al menos una superficie principal del sustrato de vidrio para formar una superficie texturizada del sustrato de vidrio; despues de dicha texturizacion, la formacion de forma pirolitica de un recubrimiento
basado en oxido conductor transparente que comprende oxido de estano sobre la superficie texturizada del sustrato de vidrio; y la utilizacion del recubrimiento basado en oxido conductor transparente formado de forma pirolitica, formado sobre la superficie texturizada del sustrato de vidrio, como un electrodo frontal en un dispositivo fotovoltaico.
2.
El metodo de 1, en el cual la texturizacion comprende la utilizacion de al menos un rodillo a una temperatura de desde aproximadamente 570 a 750 grados centigrados para formar la superficie texturizada del sustrato de vidrio.
3.
El metodo de 2, en el cual dicha texturizacion que utiliza al menos un rodillo provoca un modelado prismatico que comprende una densidad caracteristica de al menos cinco
caracteres por cm2 para que se forme como la superficie texturizada.
4.
El metodo de 2, en el cual dicha texturizacion que utiliza al menos un rodillo provoca un modelado prismatico que comprende una densidad caracteristica de al menos diez caracteres por cm2 para que se forme como la superficie texturizada.
5.
El metodo de 2, en el cual dicha texturizacion que utiliza al menos un rodillo provoca un modelado prismatico que comprende una densidad caracteristica de al menos quince caracteres por cm2 para que se forme como la superficie texturizada.
6.
El metodo de 1, en el cual dicha texturizacion comprende el grabado del sustrato de vidrio utilizando al menos un acido para formar la superficie texturizada del sustrato de vidrio, en el cual un ratio de grabado ((Al2O3/Na2O) * (MgO / CaO)) del sustrato de vidrio es al menos aproximadamente 0,010.
7.
El metodo de 6, en el cual el ratio de grabado ((Al2O3/Na2O) * (MgO / CaO)) es al menos aproximadamente 0,030.
8.
El metodo de 16, en el cual el ratio de grabado ((Al2O3/Na2O) * (MgO / CaO)) es al menos aproximadamente 0,035.
9.
El metodo de 1, en el cual un ratio de MgO/CaO en el sustrato de vidrio es al menos aproximadamente 0,45.
10.
El metodo de 9, en el cual el ratio de MgO / CaO es al menos aproximadamente 0,47.
11.
El metodo de 16, en el cual la texturizacion comprende el grabado del sustrato de vidrio utilizando al menos acido fluorhidrico.
12.
El metodo de 1, que comprende ademas la formacion del electrodo frontal de una forma de manera que la transmision del electrodo frontal y el sustrato de vidrio tomadas en conjunto sea al menos el 85% de al menos una parte sustancial de un rango de longitud de onda de desde aproximadamente 450-600 nm.
13.
El metodo de 1, en el cual el electrodo frontal comprende oxido de estano fluorado.
14.
El metodo de 1, en el cual el electrodo frontal tiene un espesor de desde aproximadamente 100 hasta 1500 nm y comprende oxido de estano y/u oxido de zinc.
15.
El metodo de 1, en el cual dicha texturizacion comprende el uso de al menos un rodillo en
o poco despues de un bano de estano que utiliza en la fabricacion del sustrato de vidrio para texturizar la al menos una superficie principal del sustrato de vidrio.
16.
El metodo de 1, en el cual una rugosidad de superficie media en la superficie texturizada del sustrato de vidrio frontal y/o una superficie texturizada del electrodo frontal mas cercano a un semiconductor del dispositivo fotovoltaico es de aproximadamente 1 a 500 !m.
17.
El metodo de 1, en el cual una rugosidad de superficie media en la superficie texturizada del sustrato de vidrio frontal y/o una superficie texturizada del electrodo frontal es de aproximadamente 1 a 200 !m.
18.
El metodo de 1, en el cual el dispositivo fotovoltaico es una celula solar de pelicula delgada de silicio amorfo de union simple o micromorfa.
19.
El metodo de 1, en el cual el sustrato de vidrio tiene un contenido total de hierro (Fe2O3),
en terminos de % en peso, de no mas de alrededor de 0,05%.
20.
El metodo de 1, en el cual el electrodo frontal comprende oxido de cinc dopado con uno o mas de Al, B o Ga.
21.
Un dispositivo fotovoltaico que comprende: un sustrato de vidrio a base de silice sodocalcico; una pelicula semiconductora; un electrodo frontal conductor sustancialmente transparente pirolitico que comprende
oxido de estano proporcionado entre al menos el sustrato de vidrio y la pelicula semiconductora; y en el cual una superficie del sustrato de vidrio a base de silice sodocalcico, sobre la cual se proporciona el electrodo frontal pirolitico que comprende oxido de estano, es texturizada de manera que tenga una superficie texturizada con una rugosidad superficial media de desde alrededor de 1 a 500 !m.
22.
El dispositivo fotovoltaico de 21, en el cual el electrodo frontal comprende oxido de cinc dopado con uno o mas de Al, B o Ga.
23.
El dispositivo fotovoltaico de 21, en el cual dicha superficie texturizada comprende un modelado prismatico que comprende una densidad de caracteristica de al menos diez caracteres por cm2.
24.
El dispositivo fotovoltaico de 21, en el cual la rugosidad de superficie media de la superficie del sustrato de vidrio es de aproximadamente 1 a 200 !m.
25.
El dispositivo fotovoltaico de 21, en el cual un ratio ((Al2O3/Na2O) * (MgO/CaO)) de una composicion del sustrato de vidrio es al menos aproximadamente 0,010 y un ratio de MgO/CaO de la composicion del sustrato de vidrio es al menos aproximadamente 0,45.
26.
El dispositivo fotovoltaico de 21, en el cual un ratio ((Al2O3/Na2O) * (MgO/CaO)) del sustrato de vidrio es al menos aproximadamente 0,030.
27.
El dispositivo fotovoltaico de 21, en el cual el ratio ((Al2O3/Na2O) * (MgO/CaO)) es al menos aproximadamente 0,035.
28.
El dispositivo fotovoltaico de 25, en el cual el ratio de MgO/CaO es al menos aproximadamente 0,47.
29.
El dispositivo fotovoltaico de 21, en el cual una transmision del electrodo frontal y el sustrato de vidrio frontal tomados en conjunto, en la pelicula semiconductora, es al menos el 80% de al menos una parte sustancial de un rango de longitud de onda de desde aproximadamente 450-600 nm.
30.
El dispositivo fotovoltaico de 21, en el cual el sustrato de vidrio y/o el electrodo frontal junto con el sustrato de vidrio tiene un valor de turbidez de desde aproximadamente 8-95%, mas preferiblemente desde aproximadamente 8-30%.
31.
El dispositivo fotovoltaico de 21, en el cual el sustrato de vidrio tiene un contenido total de hierro (Fe2O3), en terminos de % en peso, de no mas de aproximadamente 0,05%.
32.
El dispositivo fotovoltaico de 21, en el cual el dispositivo fotovoltaico es una celula solar
de pelicula delgada de silicio amorfo de union simple o micromorfa.
33.
Un metodo de fabricacion de un dispositivo fotovoltaico, el metodo comprendiendo: la proporcion de un sustrato de vidrio; la texturizacion de al menos una superficie principal del sustrato de vidrio utilizando al
5 menos un rodillo, a una temperatura de desde alrededor de 570 a 750 grados centigrados para formar una superficie texturizada del sustrato de vidrio; despues de dicha texturizacion, la formacion de forma pirolitica de un recubrimiento basado en oxido conductor transparente que comprende oxido de estano sobre la superficie texturizada del sustrato de vidrio; y
10 la utilizacion del recubrimiento basado en oxido conductor transparente formado de forma pirolitica, formado sobre la superficie texturizada del sustrato de vidrio, como un electrodo frontal en un dispositivo fotovoltaico.

Claims (12)

  1. Reivindicaciones
    1.
    Un dispositivo fotovoltaico que comprende: un sustrato de vidrio a base de silice sodocalcico (1); una pelicula semiconductora; un electrodo frontal conductor pirolitico sustancialmente transparente (3) que comprende oxido de estano proporcionado entre al menos el sustrato de vidrio (1) y la pelicula semiconductora; y donde una superficie del sustrato de vidrio a base de silice sodocalcico (1), sobre la cual se proporciona el electrodo frontal pirolitico que comprende oxido de estano, se texturiza para que tenga una superficie texturizada (1a) con una rugosidad media de superficie de aproximadamente 1 a 500 !m, y caracterizado en que dicha texturizacion se obtiene mediante el uso de al menos un rodillo en o poco despues de un bano de estano utilizado en la fabricacion del sustrato de vidrio para texturizar la superficie, para causar un patron prismatico que comprende una densidad caracteristica de al menos diez caracteres por cm2.
  2. 2.
    El dispositivo fotovoltaico de la reivindicacion 1, en el cual el electrodo frontal (3) comprende oxido de cinc dopado con uno o mas de Al, B o Ga.
  3. 3.
    El dispositivo fotovoltaico de la reivindicacion 1, en el cual la rugosidad media de superficie de la superficie del sustrato de vidrio (1) es de aproximadamente 1 a 200 !m.
  4. 4.
    El dispositivo fotovoltaico de la reivindicacion 1, en el cual un ratio ((Al2O/Na2O) * (MgO/CaO)) de una composicion del sustrato de vidrio (1) es al menos aproximadamente 0,010 y un ratio MgO/CaO de la composicion del sustrato de vidrio es al menos aproximadamente 0,45.
  5. 5.
    El dispositivo fotovoltaico de la reivindicacion 1, en el cual un ratio ((Al2O3/Na2O) * (MgO / CaO)) del sustrato de vidrio (1) es al menos aproximadamente 0,030.
  6. 6.
    El dispositivo fotovoltaico de la reivindicacion 1, en el cual el ratio ((Al2O3/Na2O) * (MgO / CaO)) es de al menos aproximadamente 0,035.
  7. 7.
    El dispositivo fotovoltaico de la reivindicacion 4, en el cual el ratio MgO/CaO es al menos aproximadamente 0,47.
  8. 8.
    El dispositivo fotovoltaico de la reivindicacion 1, en el cual una transmision del electrodo frontal (3) y el sustrato de vidrio frontal (1) considerados en su conjunto, en la pelicula semiconductora, es al menos el 80% en al menos una parte sustancial de un rango de longitud de onda de aproximadamente 450-600 nm.
  9. 9.
    El dispositivo fotovoltaico de la reivindicacion 1, en el cual el sustrato de vidrio y/o el electrodo frontal junto con el sustrato de vidrio (1) tienen un valor de turbidez de aproximadamente 8-95%, mas preferiblemente de aproximadamente 8-30%.
  10. 10.
    El dispositivo fotovoltaico de la reivindicacion 1, en el cual el sustrato de vidrio (1) tiene un contenido total de hierro (Fe2O3), en terminos de porcentaje en peso, de no mas de aproximadamente 0,05%.
  11. 11.
    El dispositivo fotovoltaico de la reivindicacion 1, en el cual el dispositivo fotovoltaico es una celula solar de union simple de silicio amorfo de pelicula delgada o micromorfa.
  12. 12.
    Un metodo de fabricacion de un dispositivo fotovoltaico, constando el metodo en:
    proporcionar un sustrato de vidrio; texturizar al menos una superficie principal del sustrato de vidrio utilizando al menos un rodillo, a una temperatura de desde aproximadamente 570 a 750 grados centigrados para formar una superficie texturizada que tiene un patron prismatico que comprende una
    5 densidad caracteristica de al menos diez caracteres por cm2; despues de dicho texturizado, formar de forma pirolitica un recubrimiento basado en oxido conductor transparente que comprende oxido de estano en la superficie texturizada del sustrato de vidrio; y usar el recubrimiento basado en oxido conductor transparente formado de forma pirolitica,
    10 formado en la superficie texturizada del sustrato de vidrio, como un electrodo frontal en un dispositivo fotovoltaico.
    8���
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