专利名称：高效率双结氢化与氦化非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法
技术领域：
本发明关于一种可提升普片使用的单结非晶硅薄膜太阳能电池效率的新颖双结技术方法，其目的系将原本使用的单结非晶硅薄膜的光电转化效率从7%提升至双结的9%，所有工艺不需昂贵的气体使用，即可达成高效率低成本的大量生产目标。
背景技术：
目前，业界关于非晶硅薄膜太阳能电池的生产，皆专注于单结的氢化非晶硅使用，而双结的非晶硅里，亦有部分企业使用锗的参杂来达成双结的非晶硅薄膜太阳电池生产，但锗的取得费用高，故造成生产成本增加，违反大量生产低成本的目标。
发明内容
本发明为一种可取代现有的双结氢化参杂锗的新颖发明，利用氦化底电池的引进与原本的氢化顶电池搭配，形成高能隙与低能隙的双结非晶硅模组，利用加强入射光的使用光谱范围，而达成高效率低成本的非晶硅薄膜太阳能电池生产目标。
具体实施例方式兹将本发明结构说明如附图，详细说明如下请参阅第一图，为本发明之动作流程方块示意图。由第二和第三图中可知，流程为先在透明导电前电极薄膜上依序沉积氢化P型非晶硅薄膜、氢化本征层非晶硅薄膜、氢化N型非晶硅薄膜，接着从第四图可知，再依序沉积氦化P型非晶硅薄膜、氦化本征层非晶硅薄膜、氦化N型非晶硅薄膜，最后沉积金属氧化物反射层和金属背导电层薄膜。而本发明中的氦化非晶硅薄膜则是透过通入硅烷、氦气、磷烷、硼烷于等离子增强式化学气相沉积设备，经由气体流量比、等离子输出功率、压力等工艺技术来制备，并经由厚度和光学的匹配和调整来促成双结非晶硅薄膜的效率提升，尤其是藉由氦化底电池的低能隙来提升红光光谱的吸收，增加了短路电流的输出，而达成高效率的目标。
图I制备流程
图2透明导电膜前电极结构 图3氢化非晶硅顶电池结构 图4氢化与氦化非晶硅双结结构 图5氢化与氦化非晶硅双结元件结构 主要组件符号说明I...浮板玻璃2···透明导电薄膜3...顶电池氢化P型非晶硅薄膜4...顶电池氢化本征层非晶硅薄膜
5...顶电池氢化N型非晶硅薄膜6...底电池氦化P型非晶硅薄膜7...底电池氦化本征层非晶硅薄膜8...底电池氦化N型非晶硅薄膜9...金属氧化物反射层薄膜 10···金属背导电层薄膜。
权利要求
1.本发明为一种可取代现有的双结氢化参杂锗的新颖发明，利用氦化底电池的引进与原本的氢化顶电池搭配，形成高能隙与低能隙的双结非晶硅模组，利用加强入射光的使用光谱范围，而达成高效率低成本的非晶硅薄膜太阳能电池生产目标。流程为先在透明导电前电极薄膜上依序沉积氢化P型非晶硅薄膜、氢化本征层非晶硅薄膜、氢化N型非晶硅薄膜，接着再依序沉积氦化P型非晶硅薄膜、氦化本征层非晶硅薄膜、氦化N型非晶硅薄膜，最后沉积金属氧化物反射层和金属背导电层薄膜。而本发明中的氦化非晶硅薄膜则是透过通入硅烷、氦气、磷烷、硼烷于等离子增强式化学气相沉积设备，经由气体流量比、等离子输出功率、压力等工艺技术来制备，并经由厚度和光学的匹配和调整来促成双结非晶硅薄膜的效率提升，尤其是藉由氦化底电池的低能隙来提升红光光谱的吸收，增加了短路电流的输出，而达成高效率的目标。
2.根据权利要求I所述的透明导电薄膜材料涵盖二氧化锡(Sn02)透明导电膜、氧化锌参杂铝(ZnO = Al)透明导电膜和氧化锌参杂硼(ZnO:B)透明导电膜。
3.根据权利要求I所述的氢化頂電池爲氢化P型非晶硅薄膜(Pa-Si:H)或是氢化P型非晶碳化硅薄膜(P a-SiC:H)、氢化本征层非晶硅薄膜(I a-Si:H)、氢化N型非晶硅薄膜(N a-Si:H)
4.根据权利要求I所述的氦化底電池爲氦化P型非晶硅薄膜(Pa-Si:He)或是氢化P型非晶碳化硅薄膜(P a-SiC:He)、氦化本征层非晶硅薄膜(I a_Si :He)、氦化N型非晶硅薄膜(P a-Si:He)
5.根据权利要求I所述的金属氧化物背反射层爲氧化锌参杂铝(Ζη0:Α1)透明导电膜、氧化锌参杂硼(ZnO:B)透明导电膜和氧化锌参杂鎵(ZnO:Ga)透明导电膜，其中该金属导电层薄膜材料为铝(Al)和银(Ag)薄膜。其中若使用银薄膜则会加上钛(Ti)薄膜的搭配使用，避免氧化物生成于银表面。
全文摘要
本发明关于一种可提升普片使用的单结非晶硅薄膜太阳能电池效率的新颖双结技术方法，其目的系将原本使用的单结非晶硅薄膜的光电转化效率从7％提升至双结的9％，所有工艺不需昂贵的气体使用，即可达成高效率低成本的大量生产目标。本发明为一种可取代现有的双结氢化参杂锗的新颖发明，利用氦化底电池的引进与原本的氢化顶电池搭配，形成高能隙与低能隙的双结非晶硅模组，利用加强入射光的使用光谱范围，而达成高效率低成本的非晶硅薄膜太阳能电池生产目标。
文档编号H01L31/028GK102931200SQ20111022940
公开日2013年2月13日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者郑佳仁, 刘幼海, 刘吉人 申请人:吉富新能源科技(上海)有限公司