[發明專利]一種具有超晶格的硅基薄膜太陽能電池結構及其工藝

無效

• 申請號: 200810093812.X
• 申請日: 2008-04-25
• 公開（公告）號: CN101567403A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 簡永杰;楊茹媛;張育綺
• 申請（專利權）人: 東捷科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/06
• 分類號: H01L31/06;H01L31/0352;H01L31/20
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 紅

1、一種具有超晶格的硅基薄膜太陽能電池結構，其特征在于，其包含：

一襯底，該襯底的一面為照光面；

一透明導電膜，形成在該襯底上，該透明導電膜用以取出電能與提升光電轉換的效率；

一非晶硅P型半導體層，形成在該透明導電膜的上方，該非晶硅P型半導體層的厚度在0.5微米至5微米之間；

一超晶格半導體層，形成在該非晶硅P型半導體層的上方，該超晶格半導體層由非晶硅與結晶硅相互堆疊而成，堆疊次數在3至10次之間，且該超晶格半導體層的厚度在10納米至150納米之間，用以提高太陽能電池的電特性；

一本征型半導體層，該本征型半導體層內具有一鑲埋結晶硅，該本征型半導體層形成在超晶格半導體層的上方，該本征型半導體層的厚度在0.5微米至5微米之間，用以提高太陽能電池的電特性；

一N型半導體層，形成在該本征型半導體層的上方，該N型半導體層的厚度在0.5微米至5微米之間；以及

一電極，形成在該N型半導體層的上方，該電極用以取出電能與提升光電轉換的效率。

2、根據權利要求1所述的具有超晶格的硅基薄膜太陽能電池結構，其特征在于，該本征型半導體層內的該鑲埋結晶硅的材料選自于納米晶硅、微晶硅與多晶硅所組成族群中的任何一種材料，且該鑲埋結晶硅的結晶尺寸在10納米至300納米之間。

3、根據權利要求1所述的具有超晶格的硅基薄膜太陽能電池結構，其特征在于，該超晶格半導體層內的結晶硅的晶粒尺寸在5納米至30納米之間，且該超晶格半導體層的結晶度比在10％至50％之間。

4、根據權利要求1所述的具有超晶格的硅基薄膜太陽能電池結構，其特征在于，該硅基薄膜太陽能電池結構還包含：

一抗反射層，形成在該N型半導體層的上方，用以減少反射所造成的光能流失。

5、一種具有超晶格的硅基薄膜太陽能電池的工藝，其特征在于，其包含下列步驟：

提供一襯底，用以作為承載主體；

形成一透明導電膜于該襯底之上，該透明導電膜的材料選自于銦錫氧化物、二氧化錫與含雜質的氧化鋅所組成族群中的任何一種材料；

形成一非晶硅P型半導體層于該透明導電膜之上，該非晶硅P型半導體層的厚度在0.5微米至5微米之間；

形成一超晶格半導體層于該非晶硅P型半導體層之上，該超晶格半導體層由非晶硅與結晶硅相互堆疊而成，堆疊次數在3至10次之間，且該超晶格半導體層的厚度在10納米至150納米之間；

形成一本征型半導體層于該超晶格半導體層之上，該本征型半導體層內具有一鑲埋結晶硅，該本征型半導體層的厚度在0.5微米至5微米之間；

形成一N型半導體層于該本征型半導體之上，該N型半導體層的厚度在0.5微米至5微米之間；以及

形成一電極于該N型半導體層之上，且該電極的材料選自于銦錫氧化層、二氧化錫、氧化鋅、鎳、金、銀、鈦、銅、鈀與鋁所組成族群中的任何一種材料。

6、根據權利要求5所述的具有超晶格的硅基薄膜太陽能電池的工藝，其特征在于，該工藝還包含：

形成一抗反射層于該N型半導體層的上方，且形成該抗反射層的工藝選自由等離子體增強型化學式氣相沉積法、熱絲化學氣相沉積法與特高頻等離子體增強型化學式氣相沉積法所組成的一族群。

7、根據權利要求5所述的具有超晶格的硅基薄膜太陽能電池的工藝，其特征在于，形成該超晶格半導體層的方法選自于等離子體增強型化學式氣相沉積工藝、熱絲化學氣相沉積法與特高頻等離子體增強型化學式氣相沉積法所組成的一族群。

8、根據權利要求5所述的具有超晶格的硅基薄膜太陽能電池的工藝，其特征在于，該超晶格半導體層在制作時，工藝溫度在20℃至300℃之間。

9、根據權利要求5所述的具有超晶格的硅基薄膜太陽能電池的工藝，其特征在于，該超晶格半導體層的非晶硅使用一混合物所形成，該混合物由硅烷氣體與氫氣，或硅烷氣體、氫氣與氬氣所組成，且該混合物的氫含量比例在1％至20％之間。