[發(fā)明專利]光電裝置及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010153944.4
• 申請(qǐng)日: 2010-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN101944543A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 明承燁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韓國鐵鋼株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L31/042
• 分類號(hào): H01L31/042;H01L31/0352;H01L31/20
• 代理公司: 北京萬慧達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11111
• 代理人: 葛強(qiáng);鄔玥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電裝置及其制造方法。

背景技術(shù)

目前，伴隨著現(xiàn)有能源如石油、煤炭等將會(huì)枯竭的預(yù)測(cè)，人們?cè)絹碓疥P(guān)注替代這些現(xiàn)有能源的可替代能源。其中，太陽能因其資源豐富且不污染環(huán)境而特別受到矚目。

直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的裝置是光電裝置，即太陽能電池。光電裝置主要利用了半導(dǎo)體接合的光電現(xiàn)象。即，如果光入射到分別摻雜了P型和n型雜質(zhì)的半導(dǎo)體pin接合面并被吸收，則光能在半導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電子和空穴，所產(chǎn)生的電子和空穴通過內(nèi)部電場(chǎng)發(fā)生分離，由此使光電產(chǎn)生在pin接合兩端上。此時(shí)，如果在接合兩端上形成電極，并由導(dǎo)線將其連接，則電流通過電極和導(dǎo)線而流向外部。

為了由太陽能替代現(xiàn)有能源(例如，石油等)，必須降低隨著時(shí)間的經(jīng)過而產(chǎn)生的光電裝置的劣化率，且提高穩(wěn)定效率。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明中一個(gè)實(shí)施例的光電裝置，包括：基板；第一電極，被設(shè)置在所述基板上；至少一個(gè)的光電轉(zhuǎn)換層，設(shè)置在所述第一電極上，且包括受光層；第二電極，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換層上；其中，所述受光層包括：第一子層，含有氫化微晶硅鍺(hydrogenated?micro-crystalline?silicon)(μc-SiGe:H)和在氫化微晶硅鍺之間所形成的非晶硅鍺網(wǎng)狀物(a-SiGe:H)；第二子層，含有氫化微晶硅(hydrogenated?micro-crystalline?silicon)(μc-Si:H)和在所述氫化微晶硅之間所形成的非晶硅網(wǎng)狀物(a-Si:H)。

根據(jù)本發(fā)明中一實(shí)施例的光電裝置的制造方法，包括以下步驟：在基板上形成第一電極；在腔室內(nèi)于所述第一電極上形成包括受光層的至少一個(gè)光電轉(zhuǎn)換層；在所述光電轉(zhuǎn)換層上形成第二電極；其中，在形成所述受光層期間，流入到所述腔室的原料氣體的氫氣稀釋比恒定；含有非硅元素的原料氣體的流量隨著沉積時(shí)間的增加重復(fù)第一流量值和第二流量值之間的變化，且流入到所述腔室310的第一時(shí)刻的氫氣流量大于在第一時(shí)刻之后的第二時(shí)刻所流入的氫氣流量。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光電裝置的示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光電裝置的示意圖；

圖3a至圖3h表示本發(fā)明實(shí)施例的光電裝置的制造方法；

圖4表示本發(fā)明實(shí)施例中用于形成受光層的等離子體化學(xué)氣相沉積裝置；

圖5a至圖5f表示本發(fā)明實(shí)施例中用于形成受光層的原料氣體的流量變化；

圖6表示包括在本發(fā)明實(shí)施例的具有多個(gè)子層的受光層。

具體實(shí)施方式

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光電裝置的示意圖。

如圖所示，光電裝置包括：基板100、第一電極210、第二電極250、光電轉(zhuǎn)換層230和保護(hù)層300。

具體來說，在基板100上配置有第一電極210。第一電極210之間間隔有一定距離，使得相鄰的第一電極之間不發(fā)生短路。光電轉(zhuǎn)換層230按照覆蓋第一電極之間間隔一定距離的區(qū)域的方式配置在第一電極210上。第二電極250配置在光電轉(zhuǎn)換層230上，且第二電極250之間間隔有一定距離，使得相鄰的第二電極之間不發(fā)生短路。此時(shí)，第二電極250按照貫通光電轉(zhuǎn)換層230的方式與第一電極210串聯(lián)連接。相鄰的光電轉(zhuǎn)換層230之間按照與第二電極之間的間隔距離相同的方式間隔。保護(hù)層300按照覆蓋第二電極之間的間隔區(qū)域和光電轉(zhuǎn)換層之間的間隔區(qū)域的方式配置在第二電極上。

光電轉(zhuǎn)換層230包括p型半導(dǎo)體層231、受光層233和n型半導(dǎo)體層235。受光層233包括第一子層233a和層壓在第一子層233a上的第二子層233b。第一子層233a包括氫化微晶硅鍺(μc-SiGe:H)和在所述氫化微晶硅鍺之間形成的非晶硅鍺網(wǎng)狀物(a-SiGe:H)，第二子層233b包括氫化微晶硅(μc-Si:H)和在所述氫化微晶硅之間形成的非晶硅網(wǎng)狀物(a-Si:H)。包括在第一子層的非晶硅鍺網(wǎng)狀物和包括在第二子層的非晶硅網(wǎng)狀物均含有晶硅晶粒。

圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的另一種光電裝置的示意圖。

對(duì)于圖2的光電裝置，由于其結(jié)構(gòu)與圖1中的光電裝置幾乎類似，因此省略對(duì)相同結(jié)構(gòu)的說明。圖2中的光電轉(zhuǎn)換層230包括第一光電轉(zhuǎn)換層230-1和配置在第一光電轉(zhuǎn)換層上的第二光電轉(zhuǎn)換層203-2；第一光電轉(zhuǎn)換層包括p型半導(dǎo)體層231-1、受光層233-1和n型半導(dǎo)體層235-1，第二光電轉(zhuǎn)換層包括p型半導(dǎo)體層231-2、受光層233-2和n型半導(dǎo)體層235-2。