[發(fā)明專利]制造包括具有表面層的吸收層的光伏器件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410136799.7
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN104810429B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃乾燿
• 申請（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/032
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

本發(fā)明提供了一種制造包括具有表面層的吸收層的光伏器件的方法。制造光伏器件的方法包括在襯底之上形成吸收層的步驟和在吸收層上形成表面層的步驟。吸收層包括I?III?VI₂化合物，該I?III?VI₂化合物包含I族元素、III族元素和VI族元素。表面層包括I?III?VI₂化合物，該I?III?VI₂化合物包含I族元素、III族元素和VI族元素且I族元素和III族元素的原子比在0.1到0.9的范圍內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總的來說涉及光伏器件，更具體地，涉及用于制造包括作為吸收層的I-III-VI₂化合物的光伏器件的方法和所得到的光伏器件。

背景技術(shù)

光伏器件（也稱為太陽能電池）吸收太陽光且將光能轉(zhuǎn)換成電能。因此，光伏器件和制造方法不斷演進(jìn)以提供更高的轉(zhuǎn)換效率與更薄設(shè)計(jì)。

薄膜太陽能電池是基于沉積在襯底上的光伏材料的一層或多層薄膜。光伏材料的膜厚度在若干納米到幾十微米的范圍內(nèi)。這種光伏材料的實(shí)例包括碲化鎘（CdTe）、銅銦鎵硒（CIGS）和非晶硅（α-Si）。這些材料用作光吸收層。光伏器件還可以包括諸如緩沖層、背接觸層和前接觸層的其他薄膜。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種形成光伏器件的方法，包括：在襯底之上形成吸收層，所述吸收層包括I-III-VI₂化合物，該I-III-VI₂化合物包含I族元素、III族元素和VI族元素；以及在所述吸收層上形成表面層，所述表面層包括I-III-VI₂化合物，該I-III-VI₂化合物包含I族元素、III族元素和VI族元素且I族元素與III族元素的原子比在0.1到0.9的范圍內(nèi)。

在該方法中，所述吸收層的I-III-VI₂化合物或者所述表面層的I-III-VI₂化合物中的I族元素選自由Cu和Ag所組成的組。

在該方法中，所述吸收層的I-III-VI₂化合物或者所述表面層的I-III-VI₂化合物中的III族元素選自由Al、Ga、In和Tl所組成的組。

在該方法中，所述吸收層的I-III-VI₂化合物或者所述表面層的I-III-VI₂化合物中的VI族元素選自由S和Se所組成的組。

在該方法中，所述表面層的I-III-VI₂化合物中的I族元素與III族元素的原子比在0.1到0.7的范圍內(nèi)。

在該方法中，所述表面層的I-III-VI₂化合物中的I族元素與III族元素的原子比在0.5到0.7的范圍內(nèi)。

在該方法中，形成所述吸收層的步驟包括：在所述襯底之上形成金屬前體層，所述金屬前體包括選自由I族元素、III族元素、它們的合金或任何組合所組成的組的材料；在200℃到800℃的范圍內(nèi)的溫度下，在所述金屬前體層上沉積含硒前體；在200℃到800℃的范圍內(nèi)的溫度下，在惰性氣體中使所述光伏器件退火；以及在使所述光伏器件退火的步驟之后，在200℃到600℃的范圍內(nèi)的溫度下，在所述金屬前體層上沉積含硫前體。

在該方法中，形成所述吸收層的步驟包括：在所述襯底之上形成金屬前體層；在300℃到550℃的范圍內(nèi)的溫度下，在所述金屬前體層上沉積含硫前體；在沉積所述含硫前體的步驟之后，在所述金屬前體層上沉積含硒前體；以及在500℃到800℃的范圍內(nèi)的溫度下，使所述光伏器件退火。

在該方法中，在所述金屬前體層上沉積所述含硒前體的步驟包括：在25℃到350℃的范圍內(nèi)的溫度下沉積所述含硒前體；以及在400℃到600℃的范圍內(nèi)的溫度下沉積所述含硒前體。