[發(fā)明專利]制作P型穿隧層以改善雙層堆疊太陽(yáng)能之NP介面

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110293823.4
• 申請(qǐng)日: 2011-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103022271A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴嘉男;劉幼海;劉吉人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉富新能源科技(上海)有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/20
• 分類號(hào): H01L31/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本方法是將薄膜太陽(yáng)能中的技術(shù)核心PECVD的傳片技術(shù)，其是在PECVD腔體內(nèi)制作，先利用已鍍過(guò)背電極的玻璃進(jìn)行N.I.P的微晶及非晶半導(dǎo)體薄膜，且以依腔體內(nèi)部的壓力、溫度、氣體流量等參數(shù)進(jìn)行制作，而此發(fā)明的技術(shù)則是著重在于微晶硅與非晶硅兩者在堆疊時(shí)遇到的穿隧效應(yīng)tunnel?junction作一層recombination?layer改善，可以讓電子電洞傳送正常，讓電流能夠順利傳出以提高整體太陽(yáng)能薄層的Voc及Jsc以及FF值。?

背景技術(shù)

業(yè)界對(duì)于薄膜太陽(yáng)能電池中已有許多的研究，其中制作關(guān)鍵的太陽(yáng)能薄膜的技術(shù)則有PECVD、HWCVD、LPCVD等多種，目前技術(shù)較為純熟且已應(yīng)用于量產(chǎn)的則是以PECVD為主，而由PECVD制作的太陽(yáng)能膜層則是多以非晶硅以及微晶硅的膜層較為居多，而在這非晶硅與微晶硅的的膜層又可分成兩種制程方式，為P.I.N的Superstrate以及N.I.P的Substrate兩種，特別在N.I.P制程中可以因?yàn)槟颖旧硖匦圆煌稍贜.P介面制程出高Band?gap?layer，可以讓電子順利躍遷并產(chǎn)生電流，而這兩種制作主要?jiǎng)t是在制程順序不同，其余都是在PECVD腔體內(nèi)部調(diào)整氣體流量、RF?power、制程壓力、電極與glass間距以及溫度等條件去制作，而制作微晶硅的N.I.P型半導(dǎo)體，可以吸收500~1100nm為紅外光的光譜，而制作出來(lái)的非晶硅N.I.P型半導(dǎo)體則是吸收其可見(jiàn)光的部分，約是從300~850nm的光譜，利用微晶硅與非晶硅同在可以吸收紅外光與可見(jiàn)光技術(shù)，故制作出Tandem?solar?cell，但在制作過(guò)程中，微晶硅的P型半導(dǎo)體與非晶硅的N型半導(dǎo)體兩者之間會(huì)在結(jié)合產(chǎn)生內(nèi)建電場(chǎng)，此內(nèi)建電場(chǎng)會(huì)破壞電子與電洞的流向，故此發(fā)明就是要將內(nèi)建電場(chǎng)影響范圍縮小，故制作出一層薄層來(lái)作電子電洞的recombination，要制作出有defect的膜層讓recombination?rate提高，可以縮小內(nèi)建電場(chǎng)，并讓原先bottom?cell中微晶硅p型微晶半導(dǎo)體出來(lái)的電洞與top?cell非晶硅中的N型非晶半導(dǎo)體出來(lái)的電子可以正常穿隧流通，藉此提高太陽(yáng)能薄膜發(fā)電效率。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要目的是制作P型穿隧層以改善雙層堆疊太陽(yáng)能之NP介面。主要在PECVD腔體內(nèi)進(jìn)行制程，先將已鍍膜完背電極的玻璃放入到PECVD腔體，制作微晶硅N.I.P型半導(dǎo)體薄膜，藉由調(diào)整腔體的溫度、制程壓力、氣體流量、電極與玻璃間距、以及RF?power等參數(shù)，制作Bottom?cell中N型微晶半導(dǎo)體、I型微晶半導(dǎo)體、P型微晶半導(dǎo)體三層，接著就是本發(fā)明，在P型微晶半導(dǎo)體鍍膜完成后，利用TMB/SiH4的參雜厚度去進(jìn)行P型非晶半導(dǎo)體鍍膜，主要制作P型非晶半導(dǎo)體的目的是因其導(dǎo)電度高，且defect?density大，故其內(nèi)部缺陷嚴(yán)重，因此可以用作穿隧效應(yīng)用，且因?yàn)榇四邮窃赑ECVD腔體內(nèi)制作，故不會(huì)有讓玻璃破真空產(chǎn)生SiO2氧化層(因其破真空氧化層厚度不易控制，會(huì)造成厚度太厚，電阻值提高且穿透性差而影響穿隧效應(yīng))，完成后再進(jìn)行top?cell的N型非晶半導(dǎo)體、I型非晶半導(dǎo)體及P型微晶半導(dǎo)體，此部分用P型微晶半導(dǎo)體主要制作寬的Band?gap，讓光入射的時(shí)后可以讓更多光能夠穿透進(jìn)入到I型半導(dǎo)體內(nèi)，完成后利用sputter制作前電極，即完成薄膜太陽(yáng)能電池，并藉由P型非晶半導(dǎo)體來(lái)去除在Bottom?cell?P型微晶與Top?cell?N型非晶產(chǎn)生的內(nèi)建電場(chǎng)，增加recombination?rate，可讓電子電動(dòng)順利流動(dòng)，并提高雙層堆疊太陽(yáng)能薄膜發(fā)電效率。?

實(shí)施方式

茲將本發(fā)明配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下所示：請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明制作P型穿隧層以改善雙層堆疊太陽(yáng)能之NP介面的PECVD示意圖，圖中可知，當(dāng)已鍍完背電極Ag及AZO的玻璃2經(jīng)由滾輪1傳到PECVD內(nèi)部時(shí)，Pump?4抽至底壓，隨后氣體SiH4,?H2,?TMB,?PH3會(huì)依要鍍的N型、I型、P型半導(dǎo)體薄膜作氣體的調(diào)配，并由氣流孔8流入Showerhead?7并擴(kuò)散到腔體內(nèi)，隨后蝶閥5控制制程壓力并由RF?power?supply?9開(kāi)啟電漿進(jìn)行制程，完成后由Slit?valve?6將玻璃傳出，此制程則包含bottom?cell的微晶半導(dǎo)體、此發(fā)明的P型非晶半導(dǎo)體recombination?layer及top?cell的非晶半導(dǎo)體，當(dāng)完成這些膜層即完成PECVD鍍膜。?