[發明專利]光電裝置及其制造方法

無效

• 申請號: 201010278226.X
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN102024874A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 明承燁
• 申請（專利權）人: 韓國鐵鋼株式會社
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/042;H01L31/0352
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司 11111
• 代理人: 鄔玥;葛強

技術領域

本發明涉及光電裝置及其制造方法。

背景技術

近年來，由于C0₂的過度排放所導致的氣候變暖和高油價，在未來能源逐漸變成左右人類生存的最重要的問題。雖然存在風力、生物燃料、氫燃料電池等很多新的可再生能源技術，但是作為所有能源基礎的太陽能是無限的清潔能源，因此利用太陽光的光電裝置備受矚目。

入射到地球表面的太陽光相當于120,000TW，因此，在理論上由光電轉換效率(conversion?efficiency)為10％的光電裝置，只要覆蓋地球陸地面積的0.16％，可以產生兩倍于全球一年消耗能源的20TW電力。

實際上，在過去的十年，全球的太陽光市場每年以40％的速度高速增長。目前，光電裝置市場的90％由單晶硅(single-crystalline)或者多晶硅(multi-crystalline?or?poly-crystalline)等塊(bulk)型硅光電裝置占有。但是，由于太陽能級硅片(Solar-grade?silicon?wafer)的生產滿足不了爆發性的需求，因此在全球范圍內發生缺貨現象，這成為降低生產成本的一大障礙。

與此相反，使用氫化非晶硅(a-Si:H)吸光層的薄膜(thin-film)硅光電裝置，相對于塊型硅光電裝置，其厚度可以減少至百分之一以下，因此可以大面積低價生產。

另一方面，由于單一接合(Single-junction)薄膜硅光電裝置具有性能極限，因此開發多個單元層壓的雙重接合薄膜硅光電裝置或者三重接合薄膜硅光電裝置，以達到高穩定效率(Stabilized?efficiency)。

雙重接合或者三重接合薄膜硅光電裝置被稱之為串聯光電裝置。上述串聯光電裝置的開路電壓為各單元的電壓之和，短路電流為各單元短路電流中的最小值。

以串聯光電裝置的情況，將針對以強化單元之間的內反射來提高效率的中間反射膜進行研究。

發明內容

本發明的目的在于提供能提高效率的光電裝置及其制造方法。

本發明所要達到的技術課題，不局限于上述的技術課題，本發明所屬技術領域的具有一般知識的人可以根據下面的敘述能夠清楚地理解其它的技術課題。

本發明的光電裝置的制造方法，包括下述步驟：在基板上形成第一電極；在上述第一電極上形成包括純半導體層的第一單元；激勵等離子體并對具有不同頻率的施加電壓進行調制，由此在上述第一單元上形成包括交替層壓的多個子層的中間反射膜；在上述中間反射膜上形成包括純半導體層的第二單元；在上述第二單元上形成第二電極。

本發明的光電裝置，包括：基板；第一電極，位于上述基板上；第一單元，位于上述第一電極上，且包括純半導體層；中間反射膜，位于上述第一單元上，其中，包括通過激勵等離子體并對具有不同頻率的施加電壓進行調制而被交替層壓的具有不同結晶體體積分率的多個子層；第二單元，位于上述中間反射膜，且包括純半導體層；第二電極，位于上述第二單元。

在基板上形成第一電極；在上述第一電極上形成包括純半導體層的第一單元；持續提供第一頻率電壓，并反復進行高于上述第一頻率的第二頻率電壓的提供和切斷，由此在上述第一單元上形成中間反射膜；在上述中間反射膜上形成包括純半導體層的第二單元；在上述第二單元上形成第二電極。

本發明的光電裝置的制造方法，通過頻率的變換，可以形成折射率匹配和垂直導電率優異的中間反射膜。

附圖說明

圖1a至圖1g為根據本發明實施例的光電裝置的制造方法圖；

圖2為根據本發明實施例的用于形成中間反射膜的等離子體化學氣相沉積裝置圖；

圖3和圖4為根據本發明實施例的形成中間反射膜時提供給反應腔室的第一電源和第二電源的頻率變化圖；

圖5為包括在本發明實施例的中間反射膜；

圖6為根據本發明另一實施例的光電裝置圖。

具體實施方式

下面，結合附圖詳細說明根據本發明實施例的光電裝置的制造方法。

圖1a至圖1h為根據本發明實施例的光電裝置的制造方法圖。

如圖1a所示，先準備基板100。基板100可以為絕緣透明基板或者絕緣不透明基板。絕緣透明基板可以包括在p-i-n型光電裝置，絕緣不透明基板可以包括在n-i-p型光電裝置。關于p-i-n型光電裝置和n-i-p型光電裝置，以后再做詳細說明。