专利名称：薄膜太阳能电池及其制作方法
技术领域：
本发明涉及薄膜太阳能电池技术领域，尤其涉及一种薄膜太阳能电池及其制作方法。
背景技术：
薄膜太阳能电池是在玻璃、金属或塑料等基板上沉积很薄(几微米至几十微米) 的光电材料而形成的一种太阳能电池。薄膜太阳能电池具备弱光条件下仍可发电、生产过程能耗低及可大幅度降低原料和制造成本等一系列优势，已成为近年来的研究热点，其市场发展潜力巨大。基本的薄膜太阳能电池结构，包括单P-N结、P-I-N/N-I-P以及多结。典型的单结 P-N结构包括P型掺杂层和N型掺杂层。单结P-N结太阳能电池有同质结和异质结两种结构。P型掺杂层和N型掺杂层都由相似材料(材料的能带隙相等)构成。异质结结构包括具有不同带隙的材料至少两层。P-I-N/N-I-P结构包括P型掺杂层、N型掺杂层和夹于P层和N层之间的本征半导体层(即未掺杂的I层)。多结结构包括具有不同带隙的多个半导体层，所述多个半导体层堆叠于彼此顶部上。在薄膜太阳能电池中，光在P-N结附近被吸收。由此所得的载流子扩散进入所述P-N结并被内建电场分开，从而生成穿过所述器件和外部电路系统的电流。在公告号为201699033U的中国专利中公开了一种双面受光型晶体硅太阳能电池，如图1所示。所述双面受光型晶体硅太阳能电池依次包括正面栅线1、正面减反射膜 2、掺磷层3、单晶硅衬底4、掺硼层5、背面减反射膜6和背面栅线7。所述掺磷层3、单晶硅衬底4和掺硼层5组成太阳能电池本体。现有技术一般在等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)装置中形成上述太阳能电池本体，且在形成掺磷层3或掺硼层5的过程中，保持反应气体的流量基本不变，从而掺磷层3中的磷离子或掺硼层5中的硼离子均勻分布。但是上述技术存在以下缺陷当掺磷层3中的磷离子或掺硼层5中的硼离子的掺杂浓度较高时，则掺磷层3或掺硼层5会污染单晶硅衬底4，从而降低薄膜太阳能电池的光电转换效率；当掺磷层3中的磷离子或掺硼层5中的硼离子的掺杂浓度较低时，则会降低薄膜太阳能电池的带隙宽度，从而也会降低薄膜太阳能电池的光电转换效率。类似地，在其他薄膜太阳能电池中也存在上述缺陷。因此，如何提高薄膜太阳能电池的光电转换效率成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种具有高光电转换效率的薄膜太阳能电池及其制作方法。
为解决上述问题，本发明提供了一种薄膜太阳能电池，包括基板；依次位于所述基板一侧的第一 I型半导体层、P型半导体层和第一电极；所述P型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述第一I型半导体层到远离所述第一I型半导体层的方向依次增大；依次位于所述基板另一侧的第二 I型半导体层、N型半导体层和第二电极；所述N 型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述第二I型半导体层到远离所述第二I型半导体层的方向依次增大。可选地，所述基板为N型基板，所述第一电极为正面电极，所述第二电极为背面电极；或者，所述基板为P型基板，所述第一电极为背面电极，所述第二电极为正面电极。可选地，所述P型半导体层或N型半导体层的厚度范围包括20A~5000A。可选地，所述P型半导体层或N型半导体层中掺杂离子浓度的取值范围包括 ΙΕΙΟ/cm3 lE20/cm3。可选地，所述薄膜太阳能电池还包括位于所述基板与所述第一 I型半导体层之间的第一遂穿氧化层；位于所述基板与所述第二 I型半导体层之间的第二遂穿氧化层。可选地，所述第一遂穿氧化层或所述第二遂穿氧化层的材料为氧化硅。可选地，所述薄膜太阳能电池还包括位于所述P型半导体层和所述第一电极之间的第一抗反射层；位于所述N型半导体层和所述第二电极之间的第二抗反射层。可选地，所述第一抗反射层或所述第二抗反射层的材料为氮化硅、硫化锌或二氧化钛中的一种或多种。为了解决上述问题，本发明还提供了一种薄膜太阳能电池的制作方法，包括提供基板；在所述基板的一侧依次形成第一 I型半导体层、P型半导体层和第一电极；所述P 型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述第一I型半导体层到远离所述第一I型半导体层的方向依次增大；在所述基板的另一侧依次形成第二 I型半导体层、N型半导体层和第二电极；所述 N型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述第二I型半导体层到远离所述第二I型半导体层的方向依次增大。可选地，采用化学气相沉积方法形成所述P型半导体层和所述N型半导体层。可选地，形成所述P型半导体层包括选用硅烷和硼化氢作为反应气体，保持硅烷的流量不变且依次增大硼化氢的流量；或者，保持硼化氢的流量不变且依次减小硅烷的流量；或者，依次增大硼化氢的流量且依次减小硅烷的流量。可选地，形成所述N型半导体层包括选用硅烷和磷化氢作为反应气体，保持硅烷的流量不变且依次增大磷化氢的流量；或者，保持磷化氢的流量不变且依次减小硅烷的流量；或者，依次增大磷化氢的流量且依次减小硅烷的流量。可选地，所述P型半导体层中掺杂离子浓度的取值范围包括lE10/cm3 1E20/ cm3 ；所述N型半导体层中掺杂离子浓度的取值范围包括lE10/cm3 lE20/cm3。
0028]为了解决上述问题，本发明还提供了一种薄膜太阳能电池，包括基板；
依次位于所述基板上的I型半导体层和P型半导体层；或者，依次位于所述基板上 的I型半导体层、P型半导体层和N型半导体层；所述P型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述I型半导体层到远离所述I型半导 体层的方向依次增大。可选地，所述P型半导体层的厚度范围包括20人~5000人。可选地，所述P型半导体层中掺杂离子浓度的取值范围包括lE10/cm3 1E20/
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cm o为了解决上述问题，本发明还提供了一种薄膜太阳能电池的制作方法，包括提供基板；在所述基板上依次形成I型半导体层和P型半导体层；或者，在所述基板上依次形 成I型半导体层、P型半导体层和N型半导体层；所述P型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述I型半导体层到远离所述I型半导 体层的方向依次增大。可选地，形成所述P型半导体层包括选用硅烷和硼化氢作为反应气体，保持硅烷 的流量不变且依次增大硼化氢的流量；或者，保持硼化氢的流量不变且依次减小硅烷的流 量；或者，依次增大硼化氢的流量且依次减小硅烷的流量。为了解决上述问题，本发明还提供了一种薄膜太阳能电池，包括基板；依次位于所述基板上的I型半导体层和N型半导体层；或者，依次位于所述基板上 的I型半导体层、N型半导体层和P型半导体层；所述N型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述I型半导体层到远离所述I型半导 体层的方向依次增大。可选地，所述N型半导体层的厚度范围包括20人~5000人。可选地，所述N型半导体层中掺杂离子浓度的取值范围包括lE10/cm3 1E20/
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cm o为了解决上述问题，本发明还提供了一种薄膜太阳能电池的制作方法，包括提供基板；在所述基板上依次形成I型半导体层和N型半导体层；或者，在所述基板上依次形 成I型半导体层、N型半导体层或P型半导体层；所述N型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述I型半导体层到远离所述I型半导 体层的方向依次增大。可选地，形成所述N型半导体层包括选用硅烷和磷化氢作为反应气体，保持硅烷 的流量不变且依次增大磷化氢的流量；或者，保持磷化氢的流量不变且依次减小硅烷的流 量；或者，依次增大磷化氢的流量且依次减小硅烷的流量。与现有技术相比，本发明具有以下优点提供了一种包括P型半导体层或/^nNS 半导体层的薄膜太阳能电池，其中，P型半导体层或/和N型半导体层中掺杂离子浓度从靠 近所述I型半导体层到远离所述I型半导体层的方向依次增大。一方面，P型半导体层靠近I型半导体层的区域掺杂离子浓度最低，因此可以减小 P型半导体层对I型半导体层的污染；N型半导体层靠近I型半导体层的区域掺杂离子浓度也最低，因此可以减小N型半导体层对I型半导体层的污染。另一方面，P型半导体层远离I型半导体层的区域掺杂离子浓度可以很高，N型半导体层远离I型半导体层的区域掺杂离子浓度也可以很高，因此可以增加薄膜太阳能电池的带隙宽度。综上所述，本发明既可以减小P型半导体层或/和N型半导体层对于I型半导体层的污染，也可以增大带隙宽度，最终可以提高薄膜太阳能电池的光电转换效率。
图1是现有技术中一种双面受光型晶体硅太阳能电池的结构示意图；图2是本发明实施例一中薄膜太阳能电池的制作方法的流程示意图；图3至图9是本发明实施例一中薄膜太阳能电池的制作方法的示意图；图10是本发明实施例一中P型半导体层和N型半导体层中掺杂离子浓度的一种具体示意图；图11是本发明实施例一中P型半导体层和N型半导体层中掺杂离子浓度的另一种具体示意图；图12是本发明实施例二中薄膜太阳能电池的结构示意图；图13是本发明实施例三中薄膜太阳能电池的结构示意图；图14是本发明实施例四中薄膜太阳能电池的结构示意图；图15是本发明实施例五中薄膜太阳能电池的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用不同于此处的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。正如背景技术部分所述，现有技术中P型半导体层和N型半导体层都是均勻掺杂。 为了减小对I型半导体层的污染，需要降低P型半导体层和N型半导体层的掺杂离子浓度； 而为了提高带隙宽度，又需要提高P型半导体层和N型半导体层的掺杂离子浓度。但对I 型半导体层的污染和带隙宽度较小都会导致薄膜太阳能电池的光电转换效率较低。针对上述缺陷，本发明提供了一种薄膜太阳能电池及其制作方法。其中，P型半导体层或N型半导体层中离I型半导体层最近的区域中掺杂离子浓度最低，离I型半导体层最远的区域中掺杂离子浓度最高，本发明既可以减小P型半导体层或/和N型半导体层对于I型半导体层的污染，也可以增大带隙宽度，最终可以提高薄膜太阳能电池的光电转换效率。实施例一参考图2所示，本实施例提供了一种薄膜太阳能电池的制作方法，包括步骤Sll，提供基板；步骤S12，在所述基板的一侧依次形成第一 I型半导体层、P型半导体层和第一电极；所述P型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述第一I型半导体层到远离所述第一I型半导体层的方向依次增大；步骤S13，在所述基板的另一侧依次形成第二 I型半导体层、N型半导体层和第二电极；所述N型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述第二I型半导体层到远离所述第二I 型半导体层的方向依次增大。本实施例通过设置渐变式的P型半导体层和N型半导体层，既可以减小P型半导体层对于第一I型半导体层的污染或N型半导体层对于第二I型半导体层的污染，也可以增大带隙宽度，因此可以提高薄膜太阳能电池的光电转换效率。本实施例以形成非晶硅薄膜太阳能电池为例，即P型半导体层为P型非晶硅层，N 型半导体层为N型非晶硅层，I型半导体层为I型非晶硅层。所述薄膜太阳能电池还可以是微晶硅薄膜太阳能电池(即P型半导体层为P型微晶硅层，N型半导体层为N型微晶硅层，I型半导体层为I型微晶硅层)等，其不限制本发明的保护范围。首先，参考图3所示，提供基板100。所述基板100可以为玻璃基板、金属基板或塑料基板等绝缘且透光的材料，其对于本领域的技术人员是熟知的，故在此不应限制本发明的保护范围。本实施例中所述基板 100为冶金级硅(MG-Si)衬底，从而可以显著降低薄膜太阳能电池的生产成本。所述基板100可以为N型基板，则第一电极为正面电极，第二电极为背面电极； 所述基板100也可以为P型基板，则第一电极为背面电极，第二电极为正面电极。本实施例中所述基板100为N型单晶硅。需要说明的是，本实施例还可以在提供基板100之前，对所述基板100进行清洗， 以去除基板100上的杂质，从而避免基板100上的杂质影响太阳能电池的性能。优选地，为了降低表面态浓度，进而减小遂穿电流，还可以在所述基板100的上表面和下表面分别形成第一遂穿氧化层710和第二遂穿氧化层720。其中，所述第一遂穿氧化层710和第二遂穿氧化层720可以采用低温热氧化工艺或湿氧化工艺形成。具体地，所述第一遂穿氧化层710和第二遂穿氧化层720的材料可以均为氧化硅， 其厚度范围可以包括10A~1000A，如10A、100A、500A或ΙΟΟΟΑ。接着，参考图4所示，在所述第一遂穿氧化层710的上表面形成第一 I型非晶硅层 210。其中，所述第一 I型非晶硅层210的厚度范围可以包括20A~5000A,如 20A、300Λ、1000A、2500Λ或5000Λ。所述第一 ι型非晶硅层210的形成工艺对于本领域的技术人员是熟知的，在此不再赘述。接着，参考图5所示，在所述第一 I型非晶硅层210的上表面形成P型非晶硅层 300。其中，图5中的箭头方向分别表示掺杂离子浓度从低到高依次增大。本实施例可以采用任意一种化学气相沉积方法形成所述P型非晶硅层300。具体地，可以采用PECVD工艺形成所述P型非晶硅层300。所述P型非晶硅层300中的掺杂离子可以包括硼、镓、铟和铝中的一种或多种。本实施例中P型非晶硅层300中掺杂离子为硼。具体地，可以选用硅烷(如=SiH4)和硼化氢(如 )作为反应气体。在形成P
9型非晶硅层300的过程中，可以依次增大硼化氢气体的流量，硅烷气体的流量保持不变；或者，保持硼化氢气体的流量不变，依次减小硅烷气体的流量；或者，依次增大硼化氢气体的流量，同时依次减小硅烷气体的流量。总之，使硼离子的掺杂浓度依次增大即可。所述反应气体的流量可以均勻连续变化，也可以不均勻连续变化，从而所述硼离子的掺杂浓度可以均勻变化，也可以不均勻变化。其中，所述P型非晶硅层300的厚度范围可以包括20A~5000A,如20A、 300Λ、1000Λ、2500Λ或5000Λ。本实施例中所述P型非晶硅层300中硼离子浓度的取值范围可以包括1Ε10/ cm3 lE20/cm3，如与第一 I型非晶硅层210上表面接触的硼离子浓度为ΙΕΙΟ/cm3，位于最上方区域的硼离子浓度为lE20/cm3，位于P型非晶硅层300中间位置的硼离子浓度为1E15/
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cm ο接着，参考图6所示，在所述第二遂穿氧化层720的下表面形成第二 I型非晶硅层 220。其中，所述第二 I型非晶硅层220的厚度范围可以包括20A~5000A,如 20A、300Λ、1000A、2500Λ或5000Λ。所述第二 I型非晶硅层220的形成工艺对于本领域的技术人员是熟知的，在此不再赘述。需要说明的是，本实施例可以同时形成第一 I型非晶硅层210和第二 I型非晶硅层220，从而可以节省步骤，降低成本。所述第一 I型非晶硅层210和第二 I型非晶硅层220的厚度可以相同，也可以不同。接着，参考图7所示，在所述第二 I型非晶硅层220的下表面形成N型非晶硅层 400。其中，图7中的箭头方向分别表示掺杂离子浓度从低到高依次增大。本实施例可以采用任意一种化学气相沉积方法形成所述N型非晶硅层400。具体地，可以采用PECVD工艺形成所述N型非晶硅层400。所述N型非晶硅层400可以包括磷、砷和锑中的一种或多种。本实施例中N型非晶硅层400中掺杂离子为磷。具体地，可以选用硅烷(如=SiH4)和磷化氢(如PH3)作为反应气体。在形成N 型非晶硅层400的过程中，可以依次增加磷化氢气体的流量，硅烷气体的流量保持不变；或者，保持磷化氢气体的流量不变，依次减小硅烷气体的流量；或者，依次增加磷化氢气体的流量，同时依次减小硅烷气体的流量。总之，使磷离子的掺杂浓度依次增大即可。所述反应气体的流量可以均勻连续变化，也可以不均勻连续变化，从而所述磷离子的掺杂浓度可以均勻变化，也可以不均勻变化。其中，所述N型非晶硅层400的厚度范围可以包括20A~5000A,如20A、 300Λ、1000Λ、2500Λ或5000Λ。本实施例中所述N型非晶硅层400中磷离子浓度的取值范围可以包括1Ε10/ cm3 lE20/cm3，如与第二 I型非晶硅层220下表面接触的磷离子浓度为ΙΕΙΟ/cm3，位于最下方区域的磷离子浓度为lE20/cm3，位于N型非晶硅层400中间位置的磷离子浓度为1E15/
所述P型非晶硅层300和N型非晶硅层400的厚度可以相同，也可以不同。接着，参考图8所示，在所述P型非晶硅层300的上表面形成第一抗反射层510，且在所述N型非晶硅层400的下表面形成第二抗反射层520。本实施例在形成第一抗反射层510或第二抗反射层520之前，还可以先在P型非晶硅层300的上表面或N型非晶硅层400的下表面采用热氧化工艺形成一层厚度范围位于 10A~300A的二氧化硅(图中未示出)，从而可以进一步降低少数载流子表面复合。因为采用热氧化工艺形成二氧化硅的过程中，可以有效去除硅表面的间隙缺陷，从而钝化未饱和悬挂键。本实施例可以采用PECVD、磁控溅射或电子束的蒸发等方法形成第一抗反射层 510和第二抗反射层520。所述第一抗反射层510和第二抗反射层520的材料可以为氮化硅、硫化锌或二氧化钛中的一种或多种，其厚度范围可以包括500Α~1000Α。所述第一抗反射层510和第二抗反射层520除了抗反射的作用外，还可以起到钝化表面的作用。需要说明的是，本实施例还可以仅形成第一抗反射层510或第二抗反射层520，也可以不形成第一抗反射层510和第二抗反射层520。最后，参考图9所示，在所述第一抗反射层510的上表面形成正面电极610，在所述第二抗反射层520的下表面形成背面电极620。形成正面电极610和背面电极620的具体工艺对于本领域的技术人员是熟知的， 在此不再赘述。本实施例中硼离子和磷离子的掺杂浓度都是渐变分布的，具体参考图10所示。一方面，P型非晶硅层靠近第一 I型非晶硅层的区域掺杂离子浓度最低(如lE10/cm3)，因此可以减小P型非晶硅层对第一I型非晶硅层的污染，N型非晶硅层靠近第二I型非晶硅层的区域掺杂离子浓度也最低(如lE10/cm3)，因此可以减小N型非晶硅层对第二 I型非晶硅层的污染。另一方面，P型非晶硅层远离第一I型非晶硅层的区域掺杂离子浓度可以很高(如lE20/cm3)，N型非晶硅层远离第二 I型非晶硅层的区域掺杂离子浓度也可以很高 (如lE20/cm3)，因此可以增加非晶硅薄膜太阳能电池的带隙宽度。最终可以提高薄膜太阳能电池的光电转换效率。上述实施例中基板为N型基板，第一电极为正面电极，第二电极为背面电极。当基板为P型基板，第一电极为背面电极，第二电极为正面电极时，参考图11所示，此时，同样可以提高薄膜太阳能电池的光电转换效率。在本发明的其他实施例中，所述掺杂离子浓度的变化曲线还可以是直线或其他连续变化的曲线，其不限制本发明的保护范围。采用本实施例方法制作的薄膜太阳能电池可以包括基板；依次位于所述基板一侧的第一遂穿氧化层、第一 I型半导体层、P型半导体层、第一抗反射层、第一电极；所述P型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述第一 I型半导体层到远离所述第一I型半导体层的方向依次增大；依次位于所述基板另一侧的第二遂穿氧化层、第二 I型半导体层、N型半导体层、 第二抗反射层和第二电极；所述N型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述第二 I型半导体层到远离所述第二I型半导体层的方向依次增大。
其中，所述P型半导体层或N型半导体层的厚度范围包括20Α~5000Α。其中，所述P型半导体层或N型半导体层中掺杂离子浓度的取值范围包括1E10/ cm3 lE20/cm3。其中，所述第一遂穿氧化层或所述第二遂穿氧化层的材料为氧化硅。其中，所述第一抗反射层或所述第二抗反射层的材料为氮化硅、硫化锌或二氧化钛中的一种或多种。实施例二本实施例提供了一种薄膜太阳能电池的制作方法，包括提供基板；在所述基板上依次形成I型半导体层和P型半导体层，所述P型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述I型半导体层到远离所述I型半导体层的方向依次增大。其中，所述基板可以为N型基板。其中，形成I型半导体层和P型半导体层的步骤与实施例一中形成第一 I型半导体层和P型半导体层的步骤相同，在此也不再赘述。在形成P型半导体层之后，还可以在所述P型半导体层上依次形成抗反射层和正面电极，在基板的下表面形成背面电极，具体可参考实施例一。参考图12所示，采用本实施例方法制作得到的薄膜太阳能电池包括N 型基板 20;依次位于所述N型基板20上表面的I型半导体层21、P型半导体层22、抗反射层 23和正面电极24 ；位于所述N型基板20下表面的背面电极25。其中，所述P型半导体层22的厚度范围可以包括20A~5000A。其中，所述P型半导体层22中掺杂离子浓度的取值范围可以包括lE10/cm3 lE20/cm3。本实施例中靠近I型半导体层21的P型半导体层22中掺杂离子浓度较低，从而可以减小P型半导体层22对I型半导体层21的污染；远离I型半导体层21的P型半导体层22中掺杂离子浓度较高，从而可以增大带隙宽度，最终可以提高光电转换效率。实施例三本实施例提供了一种薄膜太阳能电池的制作方法，其与实施例二的区别在于，本实施例在形成P型半导体层之后，还在P型半导体层上形成N型半导体层。其中，所述N型半导体层中的掺杂离子浓度可以均勻分布，也可以不均勻分布，其不限制本发明的保护范围。具体地，参考图13所示，采用本实施例方法制作的薄膜太阳膜电池包括基板30;依次位于所述基板30上表面的I型半导体层31、P型半导体层32、N型半导体层 33、抗反射层34和正面电极35 ；位于所述基板20下表面的背面电极36。其中，所述基板30可以为N型基板，也可以为P型基板。其中，所述P型半导体层32的厚度范围可以包括20A~5000A。
其中，所述P型半导体层32中掺杂离子浓度的取值范围可以包括lE10/cm3 lE20/cm3。其中，所述N型半导体层33的厚度范围可以包括20A~5000A。其中，所述N型半导体层33中掺杂离子浓度的取值范围可以包括lE10/cm3 lE20/cm3。本实施例中靠近I型半导体层31的P型半导体层32中掺杂离子浓度较低，从而可以减小P型半导体层32对I型半导体层31的污染；远离I型半导体层31的P型半导体层32中掺杂离子浓度较高，从而可以增大带隙宽度，最终可以提高光电转换效率。实施例四本实施例提供了一种薄膜太阳能电池的制作方法，包括提供基板；在所述基板上依次形成I型半导体层和N型半导体层，所述N型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述I型半导体层到远离所述I型半导体层的方向依次增大。其中，所述基板可以为P型基板。其中，形成I型半导体层和N型半导体层的步骤与实施例一中形成第二 I型半导体层和N型半导体层的步骤相同，在此也不再赘述。在形成N型半导体层之后，还可以在所述N型半导体层上依次形成抗反射层和正面电极，在基板的下表面形成背面电极，具体可参考实施例一。参考图14所示，采用本实施例方法制作得到的薄膜太阳能电池包括P 型基板 40;依次位于所述P型基板40上表面的I型半导体层41、N型半导体层42、抗反射层 43和正面电极44 ；位于所述P型基板40下表面的背面电极45。其中，所述N型半导体层42的厚度范围可以包括20A~5000A。其中，所述N型半导体层42中掺杂离子浓度的取值范围可以包括lE10/cm3 lE20/cm3。本实施例中靠近I型半导体层41的N型半导体层42中掺杂离子浓度较低，从而可以减小N型半导体层42对I型半导体层41的污染；远离I型半导体层41的N型半导体层42中掺杂离子浓度较高，从而可以增大带隙宽度，最终可以提高光电转换效率。实施例五本实施例提供了一种薄膜太阳能电池的制作方法，其与实施例四的区别在于，本实施例在形成N型半导体层之后，还在N型半导体层上形成P型半导体层。其中，所述P型半导体层中的掺杂离子浓度可以均勻分布，也可以不均勻分布，其不限制本发明的保护范围。具体地，参考图15所示，采用本实施例方法制作的薄膜太阳膜电池包括基板δΟ;依次位于所述基板50上表面的I型半导体层51、N型半导体层52、P型半导体层 53、抗反射层M和正面电极55 ；位于所述基板50下表面的背面电极56。
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其中，所述基板50可以为N型基板，也可以为P型基板。其中，所述N型半导体层52的厚度范围可以包括20A~5000A。其中，所述N型半导体层52中掺杂离子浓度的取值范围可以包括lE10/cm3 lE20/cm3。其中，所述P型半导体层53的厚度范围可以包括20A~5000A。其中，所述P型半导体层53中掺杂离子浓度的取值范围可以包括lE10/cm3 lE20/cm3。本实施例中靠近I型半导体层51的N型半导体层52中掺杂离子浓度较低，从而可以减小N型半导体层52对I型半导体层51的污染；远离I型半导体层51的N型半导体层52中掺杂离子浓度较高，从而可以增大带隙宽度，最终可以提高光电转换效率。本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种薄膜太阳能电池，其特征在于，包括 基板；依次位于所述基板一侧的第一 I型半导体层、P型半导体层和第一电极； 依次位于所述基板另一侧的第二 I型半导体层、N型半导体层和第二电极； 所述P型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述第一I型半导体层到远离所述第一I型半导体层的方向依次增大；所述N型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述第二 I型半导体层到远离所述第二I型半导体层的方向依次增大。
2.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述基板为N型基板，所述第一电极为正面电极，所述第二电极为背面电极；或者，所述基板为P型基板，所述第一电极为背面电极，所述第二电极为正面电极。
3.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述P型半导体层或N型半导体层的厚度范围包括20Α~5000Α。
4.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述P型半导体层或N型半导体层中掺杂离子浓度的取值范围包括lE10/cm3 lE20/cm3。
5.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，还包括 位于所述基板与所述第一I型半导体层之间的第一遂穿氧化层； 位于所述基板与所述第二I型半导体层之间的第二遂穿氧化层。
6.如权利要求5所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述第一遂穿氧化层或所述第二遂穿氧化层的材料为氧化硅。
7.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，还包括 位于所述P型半导体层和所述第一电极之间的第一抗反射层； 位于所述N型半导体层和所述第二电极之间的第二抗反射层。
8.如权利要求7所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述第一抗反射层或所述第二抗反射层的材料为氮化硅、硫化锌或二氧化钛中的一种或多种。
9.一种薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括 提供基板；在所述基板的一侧依次形成第一 I型半导体层、P型半导体层和第一电极；所述P型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述第一I型半导体层到远离所述第一I型半导体层的方向依次增大；在所述基板的另一侧依次形成第二 I型半导体层、N型半导体层和第二电极；所述N型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述第二I型半导体层到远离所述第二I型半导体层的方向依次增大。
10.如权利要求9所述的薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，采用化学气相沉积方法形成所述P型半导体层和所述N型半导体层。
11.如权利要求10所述的薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，形成所述P型半导体层包括选用硅烷和硼化氢作为反应气体，保持硅烷的流量不变且依次增大硼化氢的流量；或者，保持硼化氢的流量不变且依次减小硅烷的流量；或者，依次增大硼化氢的流量且依次减小硅烷的流量。
12.如权利要求10所述的薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，形成所述N型半导体层包括选用硅烷和磷化氢作为反应气体，保持硅烷的流量不变且依次增大磷化氢的流量；或者，保持磷化氢的流量不变且依次减小硅烷的流量；或者，依次增大磷化氢的流量且依次减小硅烷的流量。
13.如权利要求9所述的薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述P型半导体层中掺杂离子浓度的取值范围包括lE10/cm3 lE20/cm3 ；所述N型半导体层中掺杂离子浓度的取值范围包括lE10/cm3 lE20/cm3。
14.一种薄膜太阳能电池，其特征在于，包括 基板；依次位于所述基板上的I型半导体层和P型半导体层；或者，依次位于所述基板上的I 型半导体层、P型半导体层和N型半导体层；所述P型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述I型半导体层到远离所述I型半导体层的方向依次增大。
15.如权利要求14所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述P型半导体层的厚度范围包括20A~5000A。
16.如权利要求14所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述P型半导体层中掺杂离子浓度的取值范围包括lE10/cm3 lE20/cm3。
17.一种薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括 提供基板；在所述基板上依次形成I型半导体层和P型半导体层；或者，在所述基板上依次形成I 型半导体层、P型半导体层和N型半导体层；所述P型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述I型半导体层到远离所述I型半导体层的方向依次增大。
18.如权利要求17所述的薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，形成所述P型半导体层包括选用硅烷和硼化氢作为反应气体，保持硅烷的流量不变且依次增大硼化氢的流量；或者，保持硼化氢的流量不变且依次减小硅烷的流量；或者，依次增大硼化氢的流量且依次减小硅烷的流量。
19.一种薄膜太阳能电池，其特征在于，包括 基板；依次位于所述基板上的I型半导体层和N型半导体层；或者，依次位于所述基板上的I 型半导体层、N型半导体层和P型半导体层；所述N型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述I型半导体层到远离所述I型半导体层的方向依次增大。
20.如权利要求19所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述N型半导体层的厚度范围包括20A~5000A。
21.如权利要求19所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述N型半导体层中掺杂离子浓度的取值范围包括lE10/cm3 lE20/cm3。
22.一种薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括 提供基板；在所述基板上依次形成I型半导体层和N型半导体层；或者，在所述基板上依次形成I型半导体层、N型半导体层或P型半导体层；所述N型半导体层中掺杂离子浓度从靠近所述I型半导体层到远离所述I型半导体层的方向依次增大。
23.如权利要求22所述的薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，形成所述N型半导体层包括选用硅烷和磷化氢作为反应气体，保持硅烷的流量不变且依次增大磷化氢的流量；或者，保持磷化氢的流量不变且依次减小硅烷的流量；或者，依次增大磷化氢的流量且依次减小硅烷的流量。
全文摘要
一种薄膜太阳能电池及其制作方法。所述薄膜太阳能电池包括基板；依次位于基板一侧的第一I型半导体层、P型半导体层和第一电极，P型半导体层中掺杂离子浓度从靠近第一I型半导体层到远离第一I型半导体层的方向依次增大；依次位于基板另一侧的第二I型半导体层、N型半导体层和第二电极，N型半导体层中掺杂离子浓度从靠近第二I型半导体层到远离第二I型半导体层的方向依次增大。本发明既可以减小P型半导体层或N型半导体层污染I型半导体层，也可以具有较大的带隙宽度，因此光电转换效率高。
文档编号H01L31/20GK102446992SQ20111041796
公开日2012年5月9日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者傅建明, 杨瑞鹏 申请人:杭州赛昂电力有限公司