專利名稱：高效率雙結(jié)氫化與氦化非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種可提升普片使用的單結(jié)非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池效率的新穎雙結(jié)技術(shù)方法，其目的系將原本使用的單結(jié)非晶硅薄膜的光電轉(zhuǎn)化效率從7%提升至雙結(jié)的9%，所有工藝不需昂貴的氣體使用，即可達(dá)成高效率低成本的大量生產(chǎn)目標(biāo)。
背景技術(shù)：
目前，業(yè)界關(guān)于非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)，皆專注于單結(jié)的氫化非晶硅使用，而雙結(jié)的非晶硅里，亦有部分企業(yè)使用鍺的參雜來(lái)達(dá)成雙結(jié)的非晶硅薄膜太陽(yáng)電池生產(chǎn)，但鍺的取得費(fèi)用高，故造成生產(chǎn)成本增加，違反大量生產(chǎn)低成本的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為一種可取代現(xiàn)有的雙結(jié)氫化參雜鍺的新穎發(fā)明，利用氦化底電池的引進(jìn)與原本的氫化頂電池搭配，形成高能隙與低能隙的雙結(jié)非晶硅模組，利用加強(qiáng)入射光的使用光譜范圍，而達(dá)成高效率低成本的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池生產(chǎn)目標(biāo)。
具體實(shí)施例方式茲將本發(fā)明結(jié)構(gòu)說(shuō)明如附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下請(qǐng)參閱第一圖，為本發(fā)明之動(dòng)作流程方塊示意圖。由第二和第三圖中可知，流程為先在透明導(dǎo)電前電極薄膜上依序沉積氫化P型非晶硅薄膜、氫化本征層非晶硅薄膜、氫化N型非晶硅薄膜，接著從第四圖可知，再依序沉積氦化P型非晶硅薄膜、氦化本征層非晶硅薄膜、氦化N型非晶硅薄膜，最后沉積金屬氧化物反射層和金屬背導(dǎo)電層薄膜。而本發(fā)明中的氦化非晶硅薄膜則是透過(guò)通入硅烷、氦氣、磷烷、硼烷于等離子增強(qiáng)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，經(jīng)由氣體流量比、等離子輸出功率、壓力等工藝技術(shù)來(lái)制備，并經(jīng)由厚度和光學(xué)的匹配和調(diào)整來(lái)促成雙結(jié)非晶硅薄膜的效率提升，尤其是藉由氦化底電池的低能隙來(lái)提升紅光光譜的吸收，增加了短路電流的輸出，而達(dá)成高效率的目標(biāo)。


圖I制備流程
圖2透明導(dǎo)電膜前電極結(jié)構(gòu) 圖3氫化非晶硅頂電池結(jié)構(gòu) 圖4氫化與氦化非晶硅雙結(jié)結(jié)構(gòu) 圖5氫化與氦化非晶硅雙結(jié)元件結(jié)構(gòu) 主要組件符號(hào)說(shuō)明I...浮板玻璃2···透明導(dǎo)電薄膜3...頂電池氫化P型非晶硅薄膜4...頂電池氫化本征層非晶硅薄膜
5...頂電池氫化N型非晶硅薄膜6...底電池氦化P型非晶硅薄膜7...底電池氦化本征層非晶硅薄膜8...底電池氦化N型非晶硅薄膜9...金屬氧化物反射層薄膜 10···金屬背導(dǎo)電層薄膜。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明為一種可取代現(xiàn)有的雙結(jié)氫化參雜鍺的新穎發(fā)明，利用氦化底電池的引進(jìn)與原本的氫化頂電池搭配，形成高能隙與低能隙的雙結(jié)非晶硅模組，利用加強(qiáng)入射光的使用光譜范圍，而達(dá)成高效率低成本的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池生產(chǎn)目標(biāo)。流程為先在透明導(dǎo)電前電極薄膜上依序沉積氫化P型非晶硅薄膜、氫化本征層非晶硅薄膜、氫化N型非晶硅薄膜，接著再依序沉積氦化P型非晶硅薄膜、氦化本征層非晶硅薄膜、氦化N型非晶硅薄膜，最后沉積金屬氧化物反射層和金屬背導(dǎo)電層薄膜。而本發(fā)明中的氦化非晶硅薄膜則是透過(guò)通入硅烷、氦氣、磷烷、硼烷于等離子增強(qiáng)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，經(jīng)由氣體流量比、等離子輸出功率、壓力等工藝技術(shù)來(lái)制備，并經(jīng)由厚度和光學(xué)的匹配和調(diào)整來(lái)促成雙結(jié)非晶硅薄膜的效率提升，尤其是藉由氦化底電池的低能隙來(lái)提升紅光光譜的吸收，增加了短路電流的輸出，而達(dá)成高效率的目標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透明導(dǎo)電薄膜材料涵蓋二氧化錫(Sn02)透明導(dǎo)電膜、氧化鋅參雜鋁(ZnO = Al)透明導(dǎo)電膜和氧化鋅參雜硼(ZnO:B)透明導(dǎo)電膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氫化頂電池爲(wèi)氫化P型非晶硅薄膜(Pa-Si:H)或是氫化P型非晶碳化硅薄膜(P a-SiC:H)、氫化本征層非晶硅薄膜(I a-Si:H)、氫化N型非晶硅薄膜(N a-Si:H)
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氦化底電池爲(wèi)氦化P型非晶硅薄膜(Pa-Si:He)或是氫化P型非晶碳化硅薄膜(P a-SiC:He)、氦化本征層非晶硅薄膜(I a_Si :He)、氦化N型非晶硅薄膜(P a-Si:He)
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬氧化物背反射層爲(wèi)氧化鋅參雜鋁(Ζη0:Α1)透明導(dǎo)電膜、氧化鋅參雜硼(ZnO:B)透明導(dǎo)電膜和氧化鋅參雜鎵(ZnO:Ga)透明導(dǎo)電膜，其中該金屬導(dǎo)電層薄膜材料為鋁(Al)和銀(Ag)薄膜。其中若使用銀薄膜則會(huì)加上鈦(Ti)薄膜的搭配使用，避免氧化物生成于銀表面。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種可提升普片使用的單結(jié)非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池效率的新穎雙結(jié)技術(shù)方法，其目的系將原本使用的單結(jié)非晶硅薄膜的光電轉(zhuǎn)化效率從7％提升至雙結(jié)的9％，所有工藝不需昂貴的氣體使用，即可達(dá)成高效率低成本的大量生產(chǎn)目標(biāo)。本發(fā)明為一種可取代現(xiàn)有的雙結(jié)氫化參雜鍺的新穎發(fā)明，利用氦化底電池的引進(jìn)與原本的氫化頂電池搭配，形成高能隙與低能隙的雙結(jié)非晶硅模組，利用加強(qiáng)入射光的使用光譜范圍，而達(dá)成高效率低成本的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池生產(chǎn)目標(biāo)。
文檔編號(hào)H01L31/028GK102931200SQ20111022940
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者鄭佳仁, 劉幼海, 劉吉人 申請(qǐng)人:吉富新能源科技(上海)有限公司