专利名称：改善界面结构的太阳能电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改善界面结构的太阳能电池。
背景技术：
P型半导体层结构对太阳电池特性的影响，包括[l]光吸收是数及 折射率对于短路电流(Isc)的影响、[2]费米准位的位置(活化能)对于开 路电压(Voc)的影响、[3]窗p、 p/i介面特性、[4]P型半导体层膜厚与 特性的均一性对于填充因子(FF)及开路电压(Voc)的影响，因此，P型半
导体层对于转换效率扮演重要的角色。
然而，现有太阳电池制程以化学气相沉积(Chemical Vapor D印osition，简称CVD)为系统镀制P型半导体层，皆为直接镀膜完成， 且P型半导体层及本质层(I层)间(P/I界面)并无其他保护措施，因此， 在P型半导体层中的硼(B)掺杂源可能经过环境、时间的变迁，而扩散至
本质层(I层)，污染了本质层的品质，进而减低组件光电转换效率。
另外，当现有太阳能电池设有两个或两个以上的光电转换层时，该 界面会因一些能隙差而有位障产生(太阳能电池设有两光电转换层时，上 方的光电转换层的P层是堆叠于下方的光电转换层的N层，而堆叠的P 层与I层间容易产生位障且相互污染)。
因此，有必要研发新产品，以解决上述缺点及问题。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺 陷，而提供一种改善界面结构的太阳能电池，其可有效阻绝掺杂层对I 层的污染，提升波长收集效率，并有助于光电转换层间的界面改善。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种改善界面结构的太阳能电池，其特征在于，包括 一上电极； 一第一穿透导电膜，可透光；至少一光电转换层，是设于该上电极与该 第一穿透导电膜间；该光电转换层是由一N层、一I层及一P层堆叠而成；该P层是具有两结构层及一设于两结构层间的掺杂层；其中，该结 构层是由a-Si构成；而该掺杂层是由硼所构成，且该掺杂层的厚度约占 P层厚度的10%至50%; —基板，是设于该第一穿透导电膜上且可透光。
前述的改善界面结构的太阳能电池，其中上电极与光电转换层间设 有一第二穿透导电膜。
前述的改善界面结构的太阳能电池，其中掺杂层的硼掺杂量为 lO^atoms/cm'1以上。
前述的改善界面结构的太阳能电池，其中又包括两光电转换层，
其间设有一电子电洞传输层，该电子电洞传输层的厚度范围是介于O. 5nm 至10nm之间。
本发明的有益效果是，其可有效阻绝掺杂层对I层的污染，提升波 长收集效率，并有助于光电转换层间的界面改善。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图1是本发明的改善界面结构的太阳能电池的剖视示意图 图2是本发明的改善界面结构的太阳能电池的第二实施例的剖视示
意图
图3是本发明的改善界面结构的太阳能电池的第三实施例的剖视示
意图
图中标号说明
IO上电极 20第一穿透导电膜
30光电转换层 31N层
32 I层 33P层
331结构层 332掺杂层
40基板 50第二穿透导电薄膜
60电子电洞传输层
具体实施例方式
如图1所示，此为本发明的改善界面结构的太阳能电池的第一实施
例，其包括
一上电极10;一第一穿透导电膜20，可透光；
至少一光电转换层30，是设于该上电极10及该第一穿透导电膜20间，
且该光电转换层30是由一N层31(即N型半导体层，其是微晶结构，可 与相邻电极间产生良好的欧姆接触，增加其导电性质，使载子能在此区 域顺利通过)、一I层32(即本质层，其是微晶结构，可镶埋结晶硅，捕 捉长波长光谱，提升转换效率)及一 P层33 (即P型半导体层)堆叠而成； 该P层33是具有两结构层331及一设于两结构层331间的掺杂层332， 其中，该结构层331是由a-Si所构成，而该掺杂层332是由硼掺杂源所 构成，且其厚度约占P层33厚度的10。/。至50。/o;
一基板40，是设于该第一穿透导电膜20上且可透光。 更详细地说，本发明的P层33是由a-SiC组成，其硼掺杂源是以B(CH3)3 来代替B晶，碳摻杂源是以C孔取代C仏。
另外，本发明将该掺杂层332设于两结构层331间，可达到下列的功
能 能有效防止硼掺杂源对于I层的污染； 可有效增加硼的掺杂率(掺杂层的硼掺杂量是可达1019atOmS/Cm3 以上)； 可使该P层33的厚度更薄； 对短波长收集效率提升。另夕卜，如图2所示，其中，该上电极IO 与该光电转换层30间又可设一可透光的第二穿透导电膜50，其有助于提 升短路电流(Isc)，进而提升量子效率，以提高整体效率。
如图3所示，此为本发明的第三实施例，其与第一实施例的差异处， 是设有两光电转换层30，且两光电转换层30间又设有一由二氧化钛(Ti02) 所构成的电子电洞传输层60(厚度范围是介于0. 5nm至10nm之间)，其可 有效传输电子与电洞，且可阻绝两光电转换层30的N层31与P层33相 互污染，进而提升开路电压(Voc)及短路电流(Isc)，达到更高的转换效 率。
当然，本发明在使用时，光源的照射方向是由该基板40进入(如图1 至图3所示)。
综上所述，本发明的优点及功效可归纳为1、有效阻绝掺杂层对I层的污染。现有太阳能电池制程是由『电浆
辅助化学气相沉积』(plasma enhanced CVD、縮写PECVD)系统镀制，掺 杂于P型半导体层(即P层)的硼，容易因环境及时间的变化，而扩散至 本质层(即I层)而降低转换效率；而本发明由硼所构成的掺杂层是设于 两个由a-Si所构成的结构层间，不仅该掺杂层的硼掺杂量可达 1(Tatoms/cm3以上，更可有效的阻绝该掺杂层对该I层的污染，使薄膜品 质提升，维持良好的光电转换效率。
2、 提升波长收集效率。本发明的I层为微晶结构，可镶埋结晶硅， 增加长波长光谱的捕捉，而该P层的设计厚度可使得厚度更薄，提升对 短波长收集效率，故，本发明可有效提升波长的收集效率，进而提高转 换效率。
3、 电子电洞传输层有助于光电转换层间的界面改善。现有太阳能电 池于相互堆叠的光电转换层间，界面会因一些能隙差而有位障产生；而 本发明是在相互堆叠的光电转换层间设有电子电洞传输层，除了可有效 的传输电子及电洞外，亦可有效的阻绝两个堆叠的光电转换层的P层与N 层间的相互污染，提升光电转换效率。
权利要求
1.一种改善界面结构的太阳能电池，其特征在于，包括一上电极；一第一穿透导电膜，可透光；至少一光电转换层，是设于该上电极与该第一穿透导电膜间；该光电转换层是由一N层、一I层及一P层堆叠而成；该P层是具有两结构层及一设于两结构层间的掺杂层；其中，该结构层是由a-Si构成；而该掺杂层是由硼所构成，且该掺杂层的厚度约占P层厚度的10％至50％；一基板，是设于该第一穿透导电膜上且可透光。
2 .根据权利要求1所述的改善界面结构的太阳能电池，其特征在 于所述上电极与光电转换层间设有一第二穿透导电膜。
3 .根据权利要求1所述的改善界面结构的太阳能电池，其特征在 于所述掺杂层的硼掺杂量为1(Tatoms/cm3以上。
4 .根据权利要求1所述的改善界面结构的太阳能电池，其特征在 于，其又包括两光电转换层，其间设有一电子电洞传输层，该电子电洞传输层的 厚度范围是介于O. 5腿至10nm之间。
全文摘要
一种改善界面结构的太阳能电池，包括一上电极；一第一穿透导电膜，可透光；至少一光电转换层，是设于该上电极与该第一穿透导电膜间；该光电转换层是由一N层、一I层及一P层堆叠而成；该P层是具有两结构层及一设于两结构层间的掺杂层；其中，该结构层是由a-Si构成；而该掺杂层是由硼所构成，且该掺杂层的厚度约占P层厚度的10％至50％；一基板，是设于该第一穿透导电膜上且可透光。本发明可有效阻绝掺杂层对I层的污染，提升波长收集效率，并有助于光电转换层间的界面改善。
文档编号H01L31/075GK101556976SQ200810089549
公开日2009年10月14日 申请日期2008年4月8日 优先权日2008年4月8日
发明者杨燕智, 简永杰 申请人:东捷科技股份有限公司