专利名称：太阳能电池的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种制造硅太阳能电池的方法，更具体地，涉及一种制造光电效率高 的多晶硅太阳能电池和串联的多晶硅太阳能电池的方法。
背景技术：
太阳能电池在将太阳光直接转化为电能的光电技术中是关键的元件，并且被广泛 地用于从宇宙到住宅的各种应用中。太阳能电池实际上是具有pn结的二极管，其工作原理如下。当能量大于半导体禁带 宽度的太阳光入射在太阳能电池的Pn结上时，产生电子-空穴对。通过在pn结处产生的电场， 电子漂移到η层，同时空穴漂移到P层，由此在P层和η层之间产生光生电力(photovoltaic force)。当太阳能电池的两端都与负载或系统连接时，由于电流流动而产生电能。
根据用于形成本征层(即，光吸收层)的材料，太阳能电池被分为多种类型。一般 而言，具有由硅制成的本征层的硅太阳能电池是最常见的太阳能电池。有两类硅太阳能电 池衬底型(单晶的或多晶的)太阳能电池和薄膜型(非晶的或多晶的)太阳能电池。除 了这两类太阳能电池外还有CdTe (碲化镉)或CIS (CulnSe2)化合物薄膜太阳能电池、基于 III-V族材料的太阳能电池、染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池等等。与其它类型的太阳能电池相比，单晶硅衬底型太阳能电池具有相当高的转化效 率，但是由于使用单晶硅晶片，其具有生产成本很高的重大缺点。此外，与单晶硅衬底型太 阳能电池相比，多晶硅衬底型太阳能电池的生产成本相对较低，但是它们与单晶硅衬底型 太阳能电池没有很大的区别，因为这两类太阳能电池都是由大体积的原材料制成的。因此， 它们的原材料价格很高，并且其制造过程复杂，所以难以降低生产成本。作为消除这些衬底型太阳能电池的缺陷的一种方案，薄膜型硅太阳能电池受到了 很大的关注，这主要是因为通过在诸如玻璃等衬底上沉积作为本征层的硅薄膜，使薄膜型 太阳能电池的生产成本非常低。实际上，薄膜硅太阳能电池可以制造得比衬底型硅太阳能 电池薄大约100倍。非晶硅薄膜太阳能电池是薄膜硅太阳能电池中最早被研制出来的，并且开始被用 于家庭中。由于非晶硅可通过化学气相沉积(CVD)形成，因此极大地有助于非晶硅太阳 能电池的批量生产以及生产成本的降低。相反地，由于在非晶硅中存在许多具有悬挂键 (dangling bond)的硅原子，因此，与衬底型硅太阳能电池相比，非晶硅太阳能电池的光电 效率很低。此外，非晶硅太阳能电池的寿命相对较短，并且其效率更倾向于随着其使用的增 加而降低。因此，为了弥补非晶硅(薄膜)太阳能电池的前述缺点，研制了多晶硅薄膜太阳能 电池和具有至少两个光电单元的串联薄膜太阳能电池。
发明内容
技术问题
通过使用多晶硅作为本征层，多晶硅薄膜太阳能电池显示出比使用非晶硅作为本征层的非晶硅薄膜太阳能电池更优越的性能。但是，这种多晶硅薄膜太阳能电池存在不易于制备多晶硅的问题。更具体地，多晶 硅通常通过非晶硅的固相晶化来获得。所述非晶硅的固相晶化涉及几十小时的高温(例 如，600°C或更高)退火，这不适于太阳能电池的批量生产。尤其是，需要使用昂贵的石英衬 底，而不是传统的玻璃衬底，以便在所述固相晶化期间承受600°c或更高的高温，但是这会 使太阳能电池的生产成本增加。此外，众所周知，由于多晶硅颗粒倾向于沿不规则方向生长 并且大小相当不规则，因此所述固相晶化会降低太阳能电池的性能。串联薄膜太阳能电池包括具有宽带隙的光电层和具有窄带隙的光电层，以便加强 光电效率，并且在一定程度上防止由光老化现象所导致的光电效率的降低。例如Saitoh等 人通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制造了串联非晶Si(a-Si)/微晶Si(yc-Si) 薄膜太阳能电池。这里，Icm2上的初始光电效率为9. 4%，而在所获得的太阳能电池中相应 的光电效率为8.5%。但是，为了制造由Saitoh等人研制的串联硅薄膜太阳能电池，应该在低沉积压强 和高沉积功率的条件下形成微晶Si ( μ c-Si)，从而使得沉积时间增加过多，使其难以适应 太阳能电池的批量生产。因此，传统的多晶硅薄膜太阳能电池和串联硅薄膜太阳能电池在 获得高光电效率和良好的批量生产能力方面存在一些限制。技术方案本发明是为了解决上述缺点而设计的，因此，本发明的一个目的是，提供一种具有 高光电效率的多晶硅薄膜太阳能电池的制造方法。本发明的另一个目的是，提供一种多晶硅薄膜太阳能电池的制造方法，其显著地 减少了制造时间并且极大地降低了成本，由此提高批量生产能力。本发明的又一个目的是，提供一种通过将多晶硅薄膜太阳能电池制成串联结构来 提高光电效率的太阳能电池的制造方法。有益效果根据本发明的太阳能电池的制造方法可以通过由金属诱导晶化形成多晶硅层来 提高太阳能电池的光电效率。另外，由于多晶硅层形成在传统的玻璃衬底上，因此可以以较低的生产成本来生 产根据本发明的太阳能电池。另外，通过从多晶硅层除去残留的金属，根据本发明的太阳能电池的制造方法可 以将漏电减至最小。此外，根据本发明的太阳能电池的制造方法可通过制造串联太阳能电池来提高太 阳能电池的光电效率。
从下面结合附图给出的优选实施例的描述中，本发明的上述及其它目的和特征将 变得显然，在附图中图1至图9是图示根据本发明第一实施例的太阳能电池的制造方法的剖面图；以 及
图10至图18是图示根据本发明第二实施例的太阳能电池的制造方法的剖面图。 具体实施例根据本发明的一个方面，提供一种太阳能电池的制造方法，该方法包括以下步骤 (a)在衬底上形成第一非晶硅层；(b)在所述第一非晶硅层上形成第二非晶硅层；(c)在所 述第二非晶硅层上形成金属层；(d)对所述第二非晶硅层进行晶化退火；以及(e)在步骤 (d)所得到的晶体硅层上形成第三非晶硅层。根据本发明的另一个方面，提供一种太阳能电池的制造方法，该方法包括以下步 骤(a)在衬底上形成第一非晶硅层；(b)在所述第一非晶硅层上形成第二非晶硅层；(C) 在所述第二非晶硅层上形成第三非晶硅层；(d)在所述第三非晶硅层上形成第四非晶硅 层；(e)在所述第四非晶硅层上形成第五非晶硅层；(f)在所述第五非晶硅层上形成金属 层；(g)对所述第五非晶硅层进行晶化退火；以及(h)在步骤(g)所得到的晶体硅层上形成 第六非晶硅层。所述方法可进一步包括对在步骤(d)所得到的晶体硅层中的残留金属进行吸除 处理的步骤。所述方法可进一步包括对在步骤(g)所得到的晶体硅层中的残留 金属进行吸除 处理的步骤。所述第一至第三非晶硅层可通过化学气相沉积来形成。所述第一至第六非晶硅层可通过化学气相沉积来形成。所述金属层可包括Ni、Al、Ti、Ag、Au、Co、Sb、Pd、Cu、或其组合。所述金属层可通过物理气相沉积或化学气相沉积来形成。晶化退火温度可以在400至700°C的范围内。晶化退火温度可以低于非晶硅的固相晶化温度。吸除处理温度可以在400至600°C的范围内。所述金属可与所述第三非晶硅层中的杂质反应，从而形成化合物。所述金属可与所述第六非晶硅层中的杂质反应，从而形成化合物。在下面的详细描述中，将参考附图，所述附图通过图解方法示出了可实践本发明 的具体实施例。这些实施例的描述是充分详细的，以使本领域的技术人员可以实践本发明。 应该理解，尽管本发明的各个实施例彼此不同，但是不必互相排斥。例如，在不脱离本发明 的精神和范围的情况下，这里联系一个实施例所描述的某个特定的特征、结构或特点可在 其它实施例中实现。另外，应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以改变实 施例中各个部分的位置和排列。因此，下面的详细说明不是限制性的，并且本发明的范围仅 由后附的应该被适当地解释的权利要求书及被所述权利要求给予权利的所有等同物来限 定。在附图中，相同的附图标记在所述几幅图中表示相同或相似的部分或功能。[实施例I]在下文中，将参照附图详细说明本发明的第一实施例。图1至图9是图示根据本发明第一实施例的太阳能电池的制造方法的剖面图。图9图示了本发明第一实施例中的完整的多晶硅(薄膜)太阳能电池10。参照图9，多晶硅太阳能电池10包括顺序地堆叠在衬底100上的抗反射层110、第一透明导电层120、p型硅层130p、i型硅层130i、n型硅层130η、第二透明导电层150及金 属电极层160。在这些硅层中，至少i型硅层130i是多晶硅层。更具体地，多晶硅太阳能电池10具有p-i-n结构。这里，p-i-n结构是指由ρ型 掺杂的硅层130ρ、η型掺杂的硅层130η和夹在它们中间的i型(即，本征)硅层130i形成 的结构，其中，与ρ型硅层I30p和η型硅层130η相比，所述i型硅层是相对绝缘的。尽管本实施例表明完全无掺杂的i型硅层130i被置于ρ型硅层130p和η型硅层 130η之间，但是本发明不必限于此，与ρ型硅层130ρ和η型硅层130η相比相对绝缘(即， 电导率低)的非晶硅层也可以被置于其间。例如，也可以生产高掺杂的P型硅层130ρ或η 型硅层130η，并在其间插置以低密度掺杂有η型或ρ型杂质的硅层130i。下面详细描述根据本发明第一实施例的太阳能电池10的制造方法中的每个步 马聚ο首先，参照图1，在衬底100上形成抗反射层110。对于太阳能电池10来说，衬底 100优选地由诸如玻璃和塑料等透明材料制成，以吸收太阳光。这里，可对衬底100进行纹理化处理，以提高太阳能电池的效率。进行纹理化过程 用以防止因衬底表面上入射光反射导致光学损失而使太阳能电池的光电效率受损。因此， 所述纹理化处理主要包括使用于太阳能电池的目标衬底变得粗糙，即，在衬底的表面上形 成不规则图案。一旦衬底的表面通过纹理化处理而变得粗糙，经过一次反射的光线就会再 次反射，并且入射光在衬底表面上的反射率会降低，从而可俘获更多的光以减少光学损失。抗反射层110用于防止当穿过衬底100而进入的太阳光未被吸收而是被立即反 射出外部时所引起的太阳能电池10的效率的降低。为此，抗反射层110可包含如氧化硅 (SiOx)或氮化硅(SiNx)等。抗反射层110的形成方法的例子可包括低压化学气相沉积 (LPCVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)等，但是不限于此。接着，参照图2，在抗反射层110上形成第一透明导电层120。第一透明导电层120 用于传导太阳光并且实现与P型硅层130p的电连接。例如，第一透明导电层120可包含掺 杂有诸如金属等杂质的ITO(氧化铟锡)或ZnO。形成第一透明导电层120的方法的例子可 包括诸如溅射等的物理气相沉积等等，但是不限于此。参照图3和图4，在第一透明导电层120上顺序地形成双层结构的非晶硅层，即，ρ 型非晶硅层130ρ和i型非晶硅层130i。ρ型非晶硅层130p和i型非晶硅层130i的形成方法的例子可包括化学气相沉积， 诸如LPCVD、PECVD、热丝化学气相沉积(HWCVD)等，但是不限于此。优选地，在形成所述非 晶硅层期间对P型非晶硅层130p进行原位掺杂。通常，硼(B)用作ρ型掺杂的杂质。ρ型 非晶硅层130p和i型非晶硅层130i中的每个的厚度和掺杂浓度都按照为硅太阳能电池通 常所选择的厚度和掺杂浓度来确定。为了制造多晶硅太阳能电池，本发明使用了所谓的金属诱导晶化(metal induced crystallization, MIC)，即用金属催化剂使非晶硅晶化，由此使i型非晶硅层130i晶化为 多晶硅层。所述MIC在与平面显示器(例如，液晶显示器)中的驱动电路相应的多晶硅薄 膜晶体管(Poly Si TFT)的领域中是公知的，因此，这里省略其详细描述。如图5所示，为了进行金属诱导晶化，首先，在形成η型非晶硅层130η之前在i型非晶硅层130 上形成金属层140。金属层140可包含Ni、Al、Ti、Ag、Au、Co、Sb、Pd、Cu或其组合。金属层140的形成方法的例子可包括诸如LPCVD、PECVD、原子层沉积(atomic layer deposition, ALD)等的化学气相沉积，或者诸如溅射等的物理气相沉积。下面，参照图6，在i型非晶硅层130i上进行晶化退火300。通过晶化退火300，i 型非晶硅层130i就晶化为i型多晶硅层130i，而金属催化剂的存在使得有可能在比非晶 硅的固相晶化温度低的温度下进行晶化。晶化退火300在典型的退火炉中进行，优选地，在 400至700°C的条件下进行1至10小时。此外，ρ型非晶硅层130p也可通过晶化退火300 发生晶化，从而形成P型多晶硅层130p。接着，参照图7，在i型多晶硅层130i上形成η型非晶硅层130η。除了磷(P)和 砷(As)被用作η型掺杂杂质之外，η型非晶硅层130η的形成和掺杂方法与上述的ρ型非 晶硅层130ρ和i型非晶硅层130i的形成和掺杂方法相同。η型非晶硅层130η的厚度和掺 杂浓度按照为硅太阳能电池通常所选择的厚度和掺杂浓度来确定。下面，参照图8，进行吸除处理(gettering)400以去除金属成分，S卩，为了图6中的 MIC而引入的在i型多晶硅层130i中剩余的金属催化剂。通过吸除处理400，诸如Ni等剩 余在i型多晶硅层130i中的残留金属扩散到η型非晶硅层130η中，与η型杂质P反应，从 而形成镍-磷(Ni2P)化合物。这样，可以除去i型多晶硅层130i中的残留金属。优选地， 吸除处理400在400至600°C的 条件下进行1至5小时。因此，即使为了 MIC而不可避免地将Ni引入到太阳能电池中，更具体地说，引入到 i型多晶硅层130i中，也可以防止由金属污染所导致的太阳能电池整体性能的降低，例如， 漏电增加。同时，需要控制所引入的金属催化剂的量，以便将太阳能电池中的金属污染降至 最低。做到这一点的一种方法是控制金属层140的厚度，但是本发明不总是限于此。在一些 情况下，为了使所述多晶硅层中的残留金属量最少，需要将所述金属层制得甚至比一个原 子层还薄。这里，将所述金属层制得比一个原子层还薄意味着所述非晶硅层的整个表面未 完全被所沉积的金属层覆盖，即，所述金属层稀疏地沉积在所述非晶硅层上(覆盖率< 1) 而不是连续地沉积。换言之，当覆盖率小于1时，更多的金属原子可以被置于已经沉积在所 述非晶硅层上的金属原子之间。此外，尽管本实施例提出，晶化退火300应该在金属层140先形成在i型非晶硅层 130 上之后进行，但是本发明不总是限于此。就是说，晶化退火300可以在金属层140形成 在η型非晶硅层130η或ρ型非晶硅层130ρ上之后进行。最后，参照图9，在η型非晶硅层130η上顺序地形成第二透明导电层150和金属电 极层160，从而获得完成的多晶硅太阳能电池10。第二透明导电层150的材料和形成方法 与第一透明导电层120的材料和形成方法相同。此外，金属电极层160由诸如铝等任意导 电材料制成，并且可通过诸如热蒸发、溅射等物理气相沉积来形成。在图9所示的太阳能电池10的结构中，根据情况可以去除抗反射层110、以及第一 透明导电层120和第二透明导电层150。此外，更优选地，考虑到所述太阳能电池的整体性 能，可以仅使用抗反射层110或第一透明导电层120。如较早所说明的，根据本发明第一实施例的多晶硅太阳能电池的制造方法利用 MIC技术来将非晶硅晶化为多晶硅，从而可以在传统的玻璃衬底上进行低温处理。由此，可 以降低太阳能电池的生产成本，并且通过吸除处理使金属污染所导致的漏电减至最低。
[实施例II]在下文中，将参照附图详细说明本发明的第二实施例。除了第一p-i-n 硅层 130p、130i 和 130η 以及第二 p_i_n 硅层 170p、170i 和 170η 之外，根据本发明第二实施例的太阳能电池20与参照图1至图9所说明的第一实施例中 的太阳能电池10具有相同的结构。因此，在下面的第二实施例的描述中，不再详细描述衬 底100、抗反射层110、第一透明导电层120、金属层140、第二透明导电层150和金属电极层 160，以避免对相同部分进行重复的描述。图10至图18是图示根据本发明第二实施例的太阳能电池20的制造方法的剖面图。
图18图示了根据本发明第二实施例的完整多晶硅(薄膜)太阳能电池20。参照图18，具有串联结构的多晶硅太阳能电池20包括顺序地堆叠在衬底100上 的抗反射层110、第一透明导电层120、第一 P-i-n硅层(P型硅层130p、i型硅层130i和η 型硅层130η)、第二 p-i-n硅层(ρ型硅层170p、i型硅层170i和η型硅层170η)、第二透明 导电层150和金属电极层160。这里，第一 p-i-n硅层是非晶硅层，第二 p-i_n硅层中的至 少i型硅层170i是多晶硅层。更具体地，多晶硅太阳能电池20被构造为具有形成了两个p-i-n结构的硅层叠 层。这里，所述P-i-n结构是指由ρ型掺杂的硅层130p和170ρ，η型掺杂的硅层130η和 170η以及夹在其中间的i型(即，本征)硅层130i和170i形成的结构，其中，所述i型硅 层与P型硅层130p和170p以及η型硅层130η和170η相比是相对绝缘的。尽管本实施例表明，完全未掺杂的i型硅层130i和170i被置于ρ型硅层130ρ和 170ρ与η型硅层130η和170η之间，但是本发明不必限于此，并且也可以考虑非晶硅层与ρ 型硅层130ρ和170ρ以及η型硅层130η和170η相比是相对绝缘的(即，具有低导电率)。 例如，也可以生产高掺杂的ρ型硅层130ρ和170ρ与高掺杂的η型硅层130η和170η，并将 以低密度掺杂有η型或ρ型杂质的硅层130i和170i插置在它们之间。下面详细描述根据本发明第二实施例的太阳能电池20的制造方法中的每个步 马聚ο首先，参照图10，与第一实施例相同，在衬底100上形成抗反射层110，在抗反射层 110上形成第一透明导电层120。下面，参照图11，在第一透明导电层120上顺序地形成三层结构的非晶硅层，SP，p 型非晶硅层130p、i型非晶硅层130i和η型非晶硅层130η，从而得到串联硅太阳能电池20 的第一 p-i-n娃层。第一 p-i-n硅层130p、130i和130η形成为非晶硅状态，其形成方法的例子可包括 诸如LPCVD、PECVD、HWCVD等的化学气相沉积，但不限于此。优选地，在形成所述非晶硅层期 间对第一 P-i-n硅层130p、130i和130η中的每个硅层进行原位的η型或ρ型掺杂。通常， 硼(B)用作ρ型掺杂的杂质，而磷(P)或砷(As)则用作η型掺杂的杂质。第一 p-i-n硅层 130p、130i和130η中的每个硅层的厚度和掺杂浓度都按照通常为串联硅太阳能电池所选 择的厚度和掺杂浓度来确定。下面，参照图12和图13，在η型非晶硅层130η上顺序地形成ρ型非晶硅层170ρ 和i型非晶硅层170i。ρ型非晶硅层170p和i型非晶硅层170i的形成和掺杂方法与在前述第一实施例中的P型非晶硅层130P和i型非晶硅层130i的形成和掺杂方法相同。同时，为了制造具有非晶硅层/多晶硅层串联结构的硅太阳能电池，本发明利用 所述MIC技术将i型非晶硅层170i晶化为多晶硅层。为此，如图14所示，首先，在形成η型非晶硅层170η之前在i型非晶硅层170i上 形成金属层140。其后，参照图15，对i型非晶硅层170i进行晶化退火300。通过所述晶化退火过 程，i型非晶硅层170i被晶化为i型多晶硅层170i，而金属催化剂的存在使得可以在比非 晶硅的固相晶化温度低的温度下进行晶化。所述晶化退火过程在典型的退火炉中进行，优 选地，在400至700°C的条件下进行1至10小时。此外，ρ型非晶硅层170p也可通过晶化 退火300晶化，从而形成ρ型多晶硅层170p。这里，为了制造根据本发明的具有非晶硅层/多晶硅层串联结构的硅太阳能电 池，优选地，晶化退火温度从所述第一 p-i-n硅层(更具体地说是i型非晶硅层130i)不发 生固相晶化的温度范围内选择。换言之，优选地，在晶化退火300期间，i型非晶硅层130i 不经历要晶化为多晶硅的固相晶化反应。
下面，参照图16，在i型多晶硅层170i上形成η型非晶硅层170η。η型非晶硅层 170η的形成和掺杂方法与在前述的第一实施例中的η型非晶硅层130η的形成和掺杂方法 相同。η型非晶硅层170η的厚度和掺杂浓度按照串联硅太阳能电池通常采用的厚度和掺杂 浓度来确定。这样，就完成了串联硅太阳能电池20的第二 p-i-n硅层170p、170i和170η。如所 示出的，所述第二 P-i-n硅层与所述第一 p-i-n硅层具有完全相同的结构。因此，如果所述 第一硅层具有n-i-p结构，则所述第二硅层应该也具有n-i-p结构。接着，参照图17，进行吸除处理400以去除金属成分，即，为了图15中的MIC而引 入的在i型多晶硅层170i中剩余的金属催化剂。通过吸除处理400，剩余在i型多晶硅层 170 中的诸如Ni等金属就扩散到η型非晶硅层170η中，与η型杂质P进行反应，从而形成 镍-磷(Ni2P)化合物。这样，可以除去i型多晶硅层170i中的残留金属。优选地，吸除处 理400在400至600°C的条件下进行1至5小时。因此，即使为了 MIC而不可避免地将Ni引入到太阳能电池中，更具体地说，引入到 i型多晶硅层170i中，也可以防止由金属污染所导致的太阳能电池整体性能的降低，例如， 漏电增加。此外，尽管本实施例提出，晶化退火300在金属层140先形成在i型非晶硅层170i 上之后进行，但是本发明不总是限于此。就是说，晶化退火300可以在金属层140形成在η 型非晶硅层170η或ρ型非晶硅层170ρ上之后进行。最后，参照图18，与第一实施例中的方法相同，在η型非晶硅层170η上顺序地形成 第二透明导电层150和金属电极层160，以获得完整的串联硅太阳能电池20。同时，尽管本发明的第二实施例说明了具有两个p-i-n硅层层叠结构的串联硅太 阳能电池，但是本发明不总是限于此，例如，具有三个P-i-n硅层叠层结构的太阳能电池也 可以是本发明的一个实施例。就是说，如果构成任何太阳能电池的硅层中至少一层在其中 包含金属-磷化合物，那么应该认为这种太阳能电池及其制造方法属于本发明的范围。此外，与传统的利用PECVD来制备微晶硅的串联硅太阳能电池相比，制造本发明的利用MIC技术将非晶硅晶化为多晶硅的串联硅太阳能电池时可以极大地缩短时间并相 当大地减少成本。尽管本发明的第一和第二实施例采用p-i-n结构作为构造太阳能电池的基本结 构，但是本发明不总是限于此，本发明可采用n-i-p结构，即，η型硅层/i型硅层/p型硅层 叠层结构。然而，在采用n-i-p结构的情况下，考虑到太阳光从ρ侧进入(即，太阳光从衬 底的对面一侧进入)，衬底不一定要用诸如玻璃等透明材料制成，也可由诸如硅、金属和金 属合金等其它材料制成。在这种情况中，就提高硅太阳能电池的效率而言，通常优选地让太阳光通过ρ型 硅层进入i型硅层。这是因为，在由太阳光产生的电子-空穴对中存在漂移迁移率变化。一 般来说，与电子相比，空穴具有相对较低的漂移迁移率。因此，为了使太阳光照射期间的载 流子收集效率达到最大，大多数载流子必须产生在P型硅层和i型硅层的界面上，以便使空 穴的移动距离最短。
尽管本发明是参照某些优选实施例来描述的，但是，对于本领域技术人员显而易 见的是，在不脱离如下面的权利要求书所限定的本发明的范围的情况下可以对本发明进行 各种变型和改进。
权利要求
一种太阳能电池的制造方法，包括以下步骤(a)在衬底上形成第一非晶硅层；(b)在所述第一非晶硅层上形成第二非晶硅层；(c)在所述第二非晶硅层上形成金属层；(d)对所述第二非晶硅层进行晶化退火；以及(e)在步骤(d)所得到的晶体硅层上形成第三非晶硅层。
2.一种太阳能电池的制造方法，包括以下步骤(a)在衬底上形成第一非晶硅层；(b)在所述第一非晶硅层上形成第二非晶硅层；(c)在所述第二非晶硅层上形成第三非晶硅层；(d)在所述第三非晶硅层上形成第四非晶硅层；(e)在所述第四非晶硅层上形成第五非晶硅层；(f)在所述第五非晶硅层上形成金属层；(g)对所述第五非晶硅层进行晶化退火；以及(h)在步骤(g)所得到的晶体硅层上形成第六非晶硅层。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤对在步骤(d)所得到的所述晶体硅层中的残留金属进行吸除处理。
4.根据权利要求2所述的方法，进一步包括以下步骤对在步骤(g)所得到的所述晶体硅层中的残留金属进行吸除处理。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一至第三非晶硅层通过化学气相沉积来 形成。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一至第六非晶硅层通过化学气相沉积来 形成。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述金属层包含Ni、Al、Ti、Ag、Au、Co、Sb、 Pd、Cu、或上述元素的组合。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述金属层通过物理气相沉积或化学气相沉 积来形成。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，晶化退火温度在400至700°C的范围内。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，晶化退火温度低于非晶硅的固相晶化温度。
11.根据权利要求3或4所述的方法，其中，吸除处理温度在400至600°C的范围内。
12.根据权利要求3所述的方法，其中，所述金属与所述第三非晶硅层中的杂质反应， 从而形成化合物。
13.根据权利要求4所述的方法，其中，所述金属与所述第六非晶硅层中的杂质反应， 从而形成化合物。
全文摘要
本发明公开一种多晶硅太阳能电池的制造方法。根据本发明的多晶硅太阳能电池利用金属催化剂对非晶硅进行晶化退火，从而降低了晶化温度。根据本发明的太阳能电池的制造方法包括以下步骤(a)在衬底上形成第一非晶硅层；(b)在所述第一非晶硅层上形成第二非晶硅层；(c)在所述第二非晶硅层上形成金属层；(d)对所述第二非晶硅层进行晶化退火；以及(e)在步骤(d)所形成的晶体硅层上形成第三非晶硅层。
文档编号H01L31/042GK101836300SQ200880112607
公开日2010年9月15日 申请日期2008年10月29日 优先权日2007年10月29日
发明者张泽龙, 李炳一 申请人:Tg太阳能株式会社