[發明專利]復合式太陽能電池的多晶硅基板的制作方法

無效

• 申請號: 201110351039.4
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN103094411A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 朱兆杰
• 申請（專利權）人: 智盛全球股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮

技術領域

本發明涉及一種硅基板的制作方法，特別涉及一種復合式太陽能電池的多晶硅基板的制作方法。

背景技術

光電器件屬于國內近年來的明星產業，半導體、發光二極管的產值高居世界前端，更高效率的太陽能電池也正在積極發展中，太陽能電池主要是以半導體器件吸收光線轉換成電能，而通常太陽能電池吸收的光源可包括太陽光、人照光線等等。例如，根據高分子太陽能電池的原理，當太陽能電池照射光時，由導電高分子組成的光活性層吸收光能形成激子，激子于界面處分離產生電子、空穴，然后電子與空穴分別經由電子傳導物質與空穴傳導物質傳導至不同的電極板，進而產生電流通路，以供使用。

目前較具優勢的太陽能電池是使用結晶類的塊材硅，多晶硅晶片的制作方式通常先利用金屬線鋸將整塊硅鑄塊切割變成很薄(180到200微米)的晶片。晶片通常是少量地p-type摻雜，接著在晶片的表面做n-type摻雜物，配合n-type摻雜物的表面擴散的行為，以在晶片表面下方幾百納米處形成一個p-n接面。

然而，在現有技術所采用的多晶硅晶片必須具有高純度以達到較佳的光電轉換效率，而為了達到高純度，硅材需要經過多次純化，故耗費過多能源，使得成本高且不環保；另外，在太陽能電池的實際結構中，真正提供光電轉換功能的主動層只需要5至10微米的厚度，故造成其它高純度的基板的浪費。因此，如何降低太陽能電池的成本又可達到相近的光電效能是此領域的人士努力的方向之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種復合式太陽能電池的多晶硅基板的制作方法，以解決現有技術所采用的多晶硅晶片必須具有高純度以達到較佳的光電轉換效率，而為了達到高純度，硅材需要經過多次純化，故耗費過多能源，使得成本高且不環保的問題。

本發明實施例提供一種復合式太陽能電池的多晶硅基板的制作方法，包括以下步驟：提供一第一基材層，該第一基材層的純度介于2N至3N之間；以及成型一第二基材層于該第一基材層上，該第二基材層的純度介于6N至9N之間。

進一步地，在提供一第一基材層的步驟中，該第一基材層的厚度介于160至180微米之間。

進一步地，在成型一第二基材層的步驟中，該第二基材層的厚度介于5至20微米之間。

進一步地，在提供一第二基材層的步驟中，該第二基材層以物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、液相外延(Liquid-phase?epitaxy，LPE)、濺射方式成形于該第一基材層上。

進一步地，在提供一第二基材層的步驟中，以化學氣相沉積方法利用二氯硅烷、二硼烷與氫氣為主氣流，將所述的主氣流通過該第一基材層，并在1000至1100℃的溫度范圍下進行化學氣相沉積20至30分鐘，以成型P型摻雜硅的該第二基材層。

進一步地，在前述的化學氣相沉積方法中，二氯硅烷的流量為200至300sccm，二硼烷的流量為5至10sccm，氫氣的流量為80至100sccm。

進一步地，在提供一第二基材層的步驟中，以濺射方法成型該第二基材層。

進一步地，該濺射方法以脈沖直流磁控濺射設備在背景壓力為5×10^-7Torr至9×10^-7Torr、濺射功率在100W至300W、載臺溫度在200至250℃、沉積壓力為5mTorr、通入氣體流量8至10sccm的氬氣的條件下成型該第二基材層。

進一步地，在成型一第二基材層于該第一基材層上的步驟后還包括一多晶化步驟。

進一步地，該多晶化步驟以激光結晶方法將非晶的該第二基材層形成多晶材料。

本發明具有以下有益的效果：本發明利用半導體方法等成型方法在一般純度較低的基板上制作高質量的高純度外延層或高純度濺射層，以作為太陽能電池的主動層，故可減少高純度的硅原料的使用，以取代傳統塊材硅的太陽能電池，借以降低整體成本。

附圖說明

圖1是顯示本發明的第一基材層的示意圖。

圖2是顯示本發明的復合式太陽能電池的多晶硅基板的示意圖。

圖3是顯示本發明的太陽能電池的示意圖。

圖4是顯示本發明的復合式太陽能電池的多晶硅基板的制作方法的流程圖。

具體實施方式

本發明提出一種復合式太陽能電池的多晶硅基板的制作方法，其所制作的多晶硅基板具有復合式的結構，以減少高純度的多晶硅材料的用量，進而達到節省多晶硅基板及太陽能電池成本的效果。

請參考圖4及圖1、圖2，本發明的復合式太陽能電池的多晶硅基板的制作方法可至少包括以下步驟：