专利名称：具有砷化镓吸收层的高效率太阳能电池装置的制作方法
具有砷化镓吸收层的高效率太阳能电池装置发明背景发明领域本发明的实施例一般涉及太阳能电池及形成该太阳能电池的方法。更特定言之，本发明的实施例涉及一种砷化镓(GaAs)基太阳能电池。相关技术的描述太阳能电池将太阳辐射及其它光线转化成可使用的电能。光伏效应(photovoltaic effect)造成能量转化作用的发生。可由结晶材料或由无定形或微晶材料形成太阳能电池。一般而言，现今大量制造的太阳能电池主要有两种，分别是结晶硅太阳能电池及薄膜太阳能电池。结晶硅太阳能电池一般使用单晶基板(即，纯硅的单一结晶基板)或多晶体硅基板(即，多晶或多晶硅)任一个。可在所述硅基板上沉积附加膜层，以提高光捕获(light capture)、形成电路及保护装置。适合的基板包括玻璃基板、金属基板和聚合物基板。已发现当薄膜太阳能电池暴露于光线下时，薄膜太阳能电池的特性会随时间降低，这可导致该装置的稳定性低于期望。可能降低的典型太阳能电池特性是填充因子(FF)、短路电流及开路电压(Voc)。由于薄膜硅太阳能电池成本低廉且可进行无定形微晶硅吸收层的大面积沉积，因此薄膜硅太阳能电池获得相当大的市场占有率。薄膜太阳能电池利用沉积于适当基板上的多种材料薄层形成一个或多个的P-η结。通常，不同的材料层在太阳能电池中执行不同功能。形成于基板上的太阳能电池中的某些材料层配置为反射及散射光线，以帮助光线留在该太阳能电池中以达到较长时间的电流生成。在某些实例中，某些材料层可作为可具有高陷光效应(light-trapping effect)的光吸收层。该吸收层中的陷光效应能吸收光线以产生高电流。通常，该光吸收层配置为吸收光子且在所述光子抵达所述太阳能电池电极并产生光电流之前具有最小的复合作用(recombination)。然而,某些吸收层经常具有高密度的复合位点的缺点，所述复合位点会对太阳能装置的效率造成重大不利影响。因此，需要具有最小电子-空穴对的复合作用以提高太阳能电池的转化效率的改进的薄膜太阳能电池及用于形成所述太阳能电池的方法和设备。发明概述本发明的实施例提供一种由溶液型(solution based)前驱物形成含有或不含掺杂剂的砷化镓(GaAs)基层的方法。由该溶液型前驱物所形成的该砷化镓(GaAs)基层可并入太阳能电池装置中以提高光吸收作用及转化效率。在一个实施例中，一种形成太阳能电池装置的方法包括:在基板的表面上方形成第一层，在所述第一层内掺杂有第一种掺杂剂；在该第一层上形成砷化镓基层；以及在该砷化镓基层上形成第二层，在所述第二层内掺杂有第二种掺杂剂。在另一个实施例中，一种形成太阳能电池装置的方法包括:将置于溶剂中的含砷化镓的前驱物提供至处理腔室，该含砷化镓的前驱物内具有P-型掺杂剂或η-型掺杂剂；以及在该处理腔室内使该具有P-型掺杂剂或η-型掺杂剂的含砷化镓的前驱物的溶剂蒸发，以在该基板上形成P-型掺杂或η-型掺杂的GaAs层。在又一个实施例中，太阳能电池装置包括设置在基板上的第一层且该第一层内具有第一种掺杂剂、形成在该第一层上方的砷化镓基层、以及形成在该砷化镓基层上方的第二层。附图简要说明为能获得且详细了解本发明的上述特征的方式，可参考附示的本发明的多个实施例，阅读简要概述如上的本发明更具体的描述。
图1是根据本发明一个实施例的单结薄膜太阳能电池的截面图，其中该单结薄膜太阳能电池具有砷化镓层以作为光吸收层；图2是根据本发明一个实施例的串接结薄膜太阳能电池的截面图，其中该串接结薄膜太阳能电池具有砷化镓层以作为光吸收层；图3是根据本发明实施例的制造砷化镓基太阳能电池的方法的流程图；图4图示气溶胶辅助化学气相沉积(AACVD)的一个实施例的简化截面透视图；图5是根据本发明另一个实施例的制造砷化镓基太阳能电池的方法的流程图；图6图示快速热处理腔室的一个实施例的简化截面透视图；图7图示根据本发明一个实施例的形成在砷化镓基材料中的纳米碳管的截面图；图8图示根据本发明一个实施例的太阳能电池装置的截面图；以及图9图示根据本发明另一个实施例的太阳能电池装置的截面图。为便于了解，尽可能地使用相同标号代表附图中共有的相同元件。无需进一步说明，即能预期可将一个实施例的元件和特征结构有利地并入其它实施例中。然而需注意，附图仅图示本发明的示例性实施例，因此不应视为本发明范围的限制，本发明允许做出其它同等有效的实施例。具体描沭使用薄膜沉积工艺形成的太阳能电池装置通常包括以许多不同方式配置在一起的不同组成的诸多材料层或薄膜。用于此类装置中的大多数薄膜含有半导体元素，所述半导体元素可包含硅、锗、镓、砷、铟、碳、硼、磷、氮、氧、氢及诸如此类的元素。不同沉积膜层的特性包括结晶度、掺杂剂种类、掺杂剂浓度、带隙、薄膜折射率、薄膜消光系数、薄膜透明度、薄膜吸收度及导电度。通常由一个或多个光吸收层提供光伏过程期间的电荷产生作用。一般而言，电子-空穴对的生成作用主要发生在本征层中，本征层用以将p-1-n型薄膜太阳能电池装置中相对的掺杂的p-n区域隔开。“本征层”一词一般用以区分该本征层与存在于太阳能电池中的各种掺杂的层。该本征层可具有不同的薄膜性质，所述性质会影响薄膜的光吸收特性及电子-空穴对的生成。本发明的方面一般上提供一种用于形成砷化镓基光吸收层的装置结构及方法，该砷化镓基光吸收层具有期望的光学性质以帮助吸收广波长范围内的光线。通过利用砷化镓基光吸收层与无定形硅层及/或微晶硅层一起形成太阳能电池装置中的光伏结(photovoltaic junction),可获得高的光吸收率及转化效率。图1是单结太阳能电池装置150的一个实施例的截面图，该太阳能电池装置150的方位朝向发光源或太阳辐射101。太阳能电池装置150包括基板100，例如玻璃基板、聚合物基板或其它合适的基板，且该基板100上形成有薄膜。该太阳能电池装置150进一步包括形成在该基板100上方的第一透明导电氧化物(TCO)层102、形成在该第一 TCO层102上方的P-1-n结114、形成在该p-1-n结114上方的第二透明导电氧化物(TCO)层110以及形成在该第二 TCO层110上方的金属背层112。可选用性地使用湿法处理技术、等离子体处理技术、离子轰击处理技术及/或机械加工处理技术使该基板及/或形成在该基板上方的一个或多个薄膜纹理化，以通过增强光线捕捉作用而提高光吸收作用。在一个实施例中，该第一 TCO层102中的界面表面被纹理化(图中未图示)，使得沉积在该界面表面上的后续薄膜将大致遵循该膜下方的该表面的纹理形貌。在一个实施例中，该第一 TCO层102及该第二 TCO层110可各自包含氧化锡、氧化锌、氧化锌铝、氧化锡铝、氧化铟锡、锡酸镉、上述化合物的组合或其它合适的材料。可理解所述TCO材料也可包含附加的掺杂剂与成分。例如，氧化锌可进一步包含掺杂剂，例如铝、镓、硼及其它合适的掺杂剂。氧化锌包含5原子百分比(%)或低于5原子％的掺杂剂，例如可包含2.5原子％或低于2.5原子％的铝。在某些实例中，玻璃制造商可提供已具备该第
一TCO层102的该基板100。该第一 p-1-n结114包括p-型层104、形成在该p-型层104上方的本征型砷化镓(GaAs)基层106以及形成在该本征型砷化镓基层106上方的η-型层108。在一个实施例中，该P-型层104配置为P-型砷化镓(GaAs)基层104，以及该η-型层108配置为η-型砷化镓(GaAs)基层108，且该P-型砷化镓(GaAs)基层104和该η_型砷化镓(GaAs)基层108两者皆由一个或多个的砷化镓(GaAs)基层或掺杂的砷化镓(GaAs)基层所形成。设置在该P-型砷化镓(GaAs)基层104与该η-型砷化镓(GaAs)基层108之间的该本征型砷化镓(GaAs)层106可在宽广光波长范围内提供比传统薄膜太阳能电池装置更大量的光线吸收作用且具有更高的载流子迁移率。以下将参照图2至图5进一步描述形成太阳能电池装置150中的所述P-型砷化镓(GaAs)层104、本征型砷化镓(GaAs)层106及η-型砷化镓(GaAs)层108的方法和工艺。虽相信利用溶液型砷化镓前驱物(将进一步说明如下)可最佳地获得和形成所述P-型砷化镓(GaAs)层104、本征型砷化镓(GaAs)层106及η_型砷化镓(GaAs)层108，但注意也可利用任何其它合适的方式获得所述P-型砷化镓(GaAs)层104、本征型砷化镓(GaAs)层106及η-型砷化镓(GaAs)层108。在某些实施例中，该P型砷化镓(GaAs)基层104具有在约60Α个:约300Α之间的厚度。在某些实施例中，该本征
型砷化镓(GaAs)基层106具有在约丨ν500Α个:约3，500Α之间的厚度。在某些实施例中，该
η-型砷化镓(GaAs)基层108具有在约200Α至约500Α之间的厚度。该金属背层112可包含但不限于选自由铝(Al)、银(Ag)、钛(Ti)、铬(Cr)、金(Au)、铜(Cu)、钼(Pt)、上述金属的合金及上述金属的组合物所构成的组中的材料。可执行其它工艺以形成该太阳能电池装置150，例如激光划线工艺。也可在金属背层112上方提供其它薄膜、材料、基板及/或封装以完成该太阳能电池装置。可互相连接所形成的所述太阳能电池以形成模块，且依次连接所述模块以形成太阳能电池阵列。可选择地，在一个实施例中，该太阳能电池装置150包括多结太阳能电池装置。在此结构配置中，可在该第一 P-1-n结114与该第二 TCO层110之间或在该第一 TCO层102与该第一 P-1-n结114之间形成一个或多个的附加p-1-n结，所述配置将参照图2进一步讨论如下。可由与该第一 P-1-n结114中的所述层具有相似或不同组成的层形成所述一个或多个的附加P-1-n结。例如，所述附加结的一个或多个可包括本征层，且该本征层是由与该本征型砷化镓(GaAs)层106具有不同的带隙的材料所形成。主要由该p-1-n结114的该本征型砷化镓(GaAs)层106吸收太阳辐射101，并且使该太阳辐射101转化成电子-空穴对。在该P-型砷化镓(GaAs)基层104与该η-型砷化镓(GaAs)基层108之间创造出延伸跨越该本征型砷化镓(GaAs)层106的电场,造成电子流向所述η-型砷化镓(GaAs)基层108且空穴流向所述ρ-型砷化镓(GaAs)基层104而产生电流。由于该本征型砷化镓(GaAs)层106能够捕捉较广范围的太阳能辐射光谱，因此所形成的太阳能电池100将比传统太阳能电池装置更有效率。在另一个实施例中，存在于该ρ-型砷化镓(GaAs)基层104中的ρ-型掺杂剂可选自于由含锌材料、含镁材料、含碳材料或诸如此类的材料所构成的组中。所述含锌材料的合适实例包括金属锌掺杂剂、二甲基锌(DMZ)、二乙基锌(DEZ)或其它合适的含锌材料。含镁材料的合适实例包括金属镁掺杂剂、环戊二烯基镁或其它合适的含镁材料。含碳材料的合适实例包括四氯化碳(CCl4)、四溴化碳(CBr4)或诸如此类者。存在于该η-型砷化镓(GaAs)基层108中的η-型掺杂剂可选自于由含硫材料、含硅材料、含硒材料或诸如此类者所构成的组中。含硫材料的合适实例包括硫化氢(H2S)、硫磺或诸如此类者。含硅材料的合适实例包括甲硅烷(SiH4)、二硅烷(Si2H6)或诸如此类者。含硒材料的合适实例包括硒化氢(H2Se)、硒(Se)或诸如此类者。在一个实例中，用以形成该P-型砷化镓(GaAs)基层104的该ρ-型掺杂剂是含锌材料，从而形成掺杂锌的砷化镓(GaAs)层。用以形成该η-型砷化镓(GaAs)基层108的该η-型掺杂剂是含硅材料，从而形成掺杂硅的砷化镓(GaAs)层。以下将参照图5至图6进一步说明有关如何使掺杂剂掺杂至该砷化镓(GaAs)基层中的细节。或者，在某些实施例中，在该第一 p-1-n结114中所形成的该p_型层104和该η-型层108可为娃基层(silicon based layer),例如层内掺杂有ρ-型掺杂剂或η-型掺杂剂的含娃层。该本征型砷化镓(GaAs)层106形成在该ρ-型含娃层104上方,且该η-型含娃层108形成在该本征型砷化镓(GaAs)层106上方。该ρ-型娃层104及η-型娃层108可由一个或多个P-型或η-型微晶层或由一个或多个P-型或η-型无定形硅层所形成。设置在该P-型硅层104与该η-型硅层108之间的该本征型砷化镓(GaAs)层106可在宽广光波长范围内提供比传统硅基薄膜太阳能电池装置更大量的光线吸收作用且具有更高的载流子迁移率。虽相信利用溶液型砷化镓前驱物(将参照图3至图6进一步说明如下)可最佳地获得和形成该本征型砷化镓(GaAs)层106，但注意也可利用所属技术领域中可取得的任何其它适合方式来获得该本征型砷化镓(GaAs)层106。在某些实施例中，该ρ_型含硅层104是无定形硅层，且该无定形硅层可形成在约60Α令约300Α之间的厚度。在某些实施例中，该η-型含硅层108可形成在约1，500人至约3，500Α之间的厚度。在某些实施例
中，该η-型含硅层108是η-型无定形硅层，且该无定形硅层可形成在约100A至约400人之间的厚度。在该ρ-型层104与η-型层108是含硅层的特定示例性实施例中，在该ρ_型含硅层104中所形成的P-型掺杂剂通常是III族元素，例如硼或铝。在该η-型含硅层108中所形成的η-型掺杂剂通常是V族元素，例如磷、砷或锑。在大部分的实施例中，使用硼作为该P-型掺杂剂且使用磷作为该η-型掺杂剂。通过在该沉积工艺期间使该反应混合物包含一种含硼化合物或一种含磷化合物，可将所述掺杂剂添加至以上描述的P-型层104及η-型层108中。合适的硼化合物及磷化合物通常包含被取代或未被取代的低级硼烷和膦低聚物。某些合适的硼化合物包括三甲基硼(B (CH3)3或TMB)、二硼烷(B2H6)JI^ (BH3)、三氟化硼(BF3)及三乙基硼(B (C2H5) 3或TEB)。膦(phosphine)是最常用的磷化合物。通常利用载气(例如，氢气、氦气、氩气及其它适当气体)供应所述掺杂剂。在一个实施例中，通过提供氢气与硅烷气体约20:1或更低的体积比的气体混合物可沉积该P-型含娃层104。可用在约lsccm/L至约10sccm/L的流速提供娃烧气体。可用在约5sccm/L至约60sccm/L的流速提供氢气。可用在约0.005sccm/L至约0.05sccm/L的流速提供三甲基硼。若在载气中提供0.5%摩尔或体积浓度的三甲基硼，则可用在约lsccm/L至约10sccm/L之间的流速供应该掺杂剂/载气的混合物。施加在约15mW/cm2 (毫瓦/平方厘米)至约200mW/cm2的射频(RF)功率且使腔室压力在约0.1托尔(Torr)至约20托
尔之间，例如在约I托尔至约4托尔之间，将以约100人/分钟或100A/分钟以上的速度沉积P-型无定形娃层。在所形成的η-型含硅层108为η_型无定形硅层的实施例中，通过提供氢气与硅烷气体约20:1或更低的体积比(例如约5:5:1或7.8:1)的气体混合物可沉积该η-型含娃层108。可用在约0.lsccm/L至约10sccm/L之间的流速，例如在约lsccm/L至约10sccm/L、在约0.lsccm/L至约5sccm/L或在0.5sccm/L至约3sccm/L之间的流速(例如约1.42sccm/L或5.5sccm/L)提供娃烧气体。可用在约lsccm/L至约40sccm/L之间的流速，例如在约4sccm/L至约40sccm/L或在约lsccm/L至约10sccm/L之间的流速(例如约6.42sccm/L或27sccm/L)提供氢气。可用在约0.0005sccm/L至约0.075sccm/L之间的体积流速，例如在约 0.0005sccm/L 至约 0.0015sccm/L 或在约 0.015sccm/L 至约 0.03sccm/L之间的体积流速(例如约0.0095sccm/L或0.023sccm/L)提供膦。若在载气中提供0.5%摩尔或体积浓度的膦，贝1J可用在约0.lsccm/L至约15sccm/L之间的流速,例如在约0.lsccm/L至约3sccm/L、在约2sccm/L至约15sccm/L或在约3sccm/L至约6sccm/L之间的流速(例如约1.9sccm/L或约4.7lsccm/L)提供该掺杂剂/载气的混合物。施加在约25mW/cm2至约250mW/cm2(例如约60mW/cm2或约80mW/cm2)的射频功率且使腔室压力在约0.1托尔至
约20托尔之间，例如在约0.5托尔至约4托尔之间(例如约1.5托尔)，将以约100A/分钟或100A/.分钟以上的速度，例如约200人/分钟或200人/分钟以上的速度(例如约300A/分钟或600A /分钟的速度)沉积η-型无定形硅层。 图2是串接结太阳能电池200的实施例的示意图，该串接结太阳能电池200的位向面向光线或太阳辐射101。该太阳能电池200包括与图1描述的结构类似的装置结构，该装置结构包括形成于该基板100上方的第一透明导电氧化物(TCO)层104、形成于该第一TCO层102上方的第一 p-1-n结114。除了形成在该第一 TCO层102上方的该第一 p_i_n结114之外,在该第一 p-1-n结114上方形成第二 p_i_n结208。该第二 p_i_n结208包括第
二P-型层202、第二本征型砷化镓(GaAs)基层204及第二 η-型层206。在一个实施例中，该第二 P-型层202可为第二型砷化镓(GaAs)基层202，该第二型砷化镓(GaAs)基层202类似于在砷化镓(GaAs)基层内掺杂有期望ρ-型掺杂剂的该第一 ρ-型砷化镓(GaAs)基层102。该第二本征型砷化镓(GaAs)基层204类似该第一本征型砷化镓(GaAs)基层106，该第一本征型砷化镓(GaAs)基层106为不含掺杂剂的砷化镓(GaAs)层。该第二 n_型层206可为第二 η-型砷化镓(GaAs)基层，该第二 η-型砷化镓基层类似于层内掺杂有期望η-型掺杂剂的该第一 η-型砷化镓(GaAs)基层108。在另一个实施例中，可如上述般，该第二 ρ_型层202可为层内含有P-型掺杂剂的娃基层，同时该第二 η-型层206可为层内掺杂有η-型掺杂剂的η-型娃层。在一个实例中，选择用于掺杂至该第二 P-型砷化镓(GaAs)基层202中的该ρ_型掺杂剂是含锌材料，且选择用于掺杂至该第二 η-型砷化镓(GaAs)基层206中的该η-型掺杂剂是含硅材料。在该第一 P-1-n结114上形成该第二 p-1-n结208之后，接着以类似形成以上参照图1描述形成该太阳能电池装置150的方法，在该第二 p-1-n结208上方形成该第二 TCO层110及该金属背层112。注意到，虽然图1及图2所示的实施例皆为p-1-n结结构，然而如有需要，也可采用反向顺序形成所述结，例如n-1-p结,该n-1-p结是先具有η-型掺杂的GaAs层或η-型掺杂的含硅层且之后为本征型GaAs层及ρ-型掺杂的GaAs层或ρ-型掺杂的含硅层。此外，在某些配置中，也可排除该本征型GaAs层，仅留下形成在基板上的p-n结(例如，具有紧邻η-型掺杂的GaAs层而形成的ρ-型掺杂的GaAs层)。在某些实施例中，如有需要也可使用多个掺杂的层(例如一个以上的P-型掺杂的GaAs层η-型掺杂的GaAs层)以形成p_i_n、n_i_p、p-n 或 n_p 结。图3图示形成用于太阳能电池装置中的溶液型GaAs层的处理顺序300的一个实施例的流程图，该用于太阳能电池装置中的溶液型GaAs层例如是图1及图2图示形成于太阳能电池装置150、200中的GaAs层106、204。在将所述p_型层104、202及所述η-型层108、206配置为GaAs基材料的实施例中，也可通过如图3所述的处理顺序300制造所述层。请注意图3图示该制造本征型GaAs层106、204的工艺仅为解说之用，且非意欲限制本发明范围或可制造的层的某些种类。应注意，由于适合在该方法中添加或删除一个或多个步骤及/或将一个或多个步骤重新排序而不偏离在此描述的本发明的基本范围，因此图3中所示步骤的数目与顺序非意欲用以限制在此描述的本发明的范围。该处理顺序300始于步骤302以提供基板100，该基板100配置为在该基板上形成如图1所示的太阳能电池装置。在一个实施例中，该基板100可为透明基板、塑料基板、含硅基板(例如单晶硅基板、多晶硅体基板)、玻璃基板、石英基板或其它合适材料。类似形成在该太阳能电池装置150中的所述膜层，该基板100可具有第一 TCO层102及形成在该第
一TCO层102上的ρ-型层104。接着在该P-型层104上执行该处理顺序200中的下个步骤，即步骤204，以在该P-型层104上形成GaAs层，例如图1中图示的该GaAs层106。请注意该基板100上可形成有不同材料层以助于在该基板100上形成该GaAs层。在步骤304，执行GaAs沉积工艺以在该基板100上沉积GaAs层106。通过提供被预先工程处理(pre-engineered)的溶液型GaAs前驱物至处理腔室以作为源前驱物可执行该GaAs沉积工艺，以助于在该基板100上沉积该GaAs层106。该被预先工程处理的溶液型砷化镓(GaAs)前驱物包含处于溶液中由镓络合物与砷络合物组成的混合物，而于该溶液中形成镓-砷络合物。在一个实施例中，在该被预先工程处理的溶液型砷化镓(GaAs)前驱物中所形成的该镓-砷络合物通常含有如下所示的砷化镓二聚体(-GaAs-)、砷化镓四聚体(-Ga2As2-)或砷化镓六聚体(-Ga3As3-)结构。
权利要求
1.一种形成太阳能电池装置的方法，所述方法包括下列步骤: 在基板的表面上方形成第一层，在所述第一层内掺杂有第一种掺杂剂； 在所述第一层上形成砷化镓基层；以及 在所述砷化镓基层上形成第二层，在所述第二层内掺杂有第二种掺杂剂。
2.如权利要求1所述的方法，其中形成所述砷化镓基层的步骤包括下列步骤: 将置于溶剂中的含砷化镓的前驱物提供至处理腔室；以及 在所述处理腔室内蒸发所述含砷化镓的前驱物溶剂，以在所述基板上形成所述砷化镓基层。
3.如权利要求2所述的 方法，其中所述含砷化镓的前驱物选自于由(匪e^AaAstBuH、Me2GaAs (NMe2) 2、Me2GaAs (SiMePh2) 2, Me2GaAs (SiPh3) 2、Et2GaAs (SiMe2Cy) 2 及Me2GaAs (SiMe2Cy)2所构成的组中。
4.如权利要求2所述的方法，所述方法进一步包括下列步骤: 使形成在所述基板上的所述砷化镓基层退火。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一种掺杂剂是P-型掺杂剂，以及所述第二种掺杂剂是η-型掺杂剂。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一层是含硅层或砷化镓基层，以及所述第二层是含硅层或砷化镓基层。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述P-型掺杂剂包含下列掺杂剂的至少一种:金属锌掺杂剂、二甲基锌(DMZ)、二乙基锌(DEZ)、金属镁掺杂剂、环戊二烯基镁、四氯化碳(CCl4)或四溴化碳(CBr4)，以及所述η-型掺杂剂包含下列掺杂剂的至少一种:硫化氢(H2S)、硫磺、甲硅烷(SiH4)、二硅烷(Si2H6)、硒化氢(H2Se)、硒或诸如此类者。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述第一层是P-型无定形硅层，以及所述第二层是η-型无定形娃层。
9.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括在所述基板上形成所述第一层之前，先在所述基板的所述表面上方形成多个纳米碳管。
10.如权利要求9所述的方法，所述方法进一步包括下列步骤: 以GaAs层填充所述多个纳米碳管。
11.一种适用于太阳能电池装置中的结构，所述结构包括: 第一层，所述第一层内掺杂有第一种掺杂剂，所述第一层设置在基板上； 砷化镓基层，所述砷化镓基层形成在所述第一层上方；以及 第二层，所述第二层形成在所述砷化镓基层上方。
12.如权利要求11所述的结构，其中所述第一种掺杂剂是P-型掺杂剂，所述P-型掺杂剂包含下列掺杂剂的至少一种:金属锌掺杂剂、二甲基锌(DMZ)、二乙基锌(DEZ)、金属镁掺杂剂、环戊二烯基镁、四氯化碳(CCl4)和四溴化碳(CBr4),以及所述第二种掺杂剂是η-型掺杂剂，所述η-型掺杂剂包含下列掺杂剂的至少一种:硫化氢(H2S)、硫磺、甲硅烷(SiH4)、二娃烧(Si2H6)、硒化氢(H2Se)、硒或诸如此类者。
13.如权利要求11所述的结构，其中所述第一层是P-型含硅层，以及所述第二层是η-型含硅层。
14.如权利要求11所述的结构，其中形成在所述基板上的所述砷化镓基层包含掺杂在所述砷化镓基层中的第三种掺杂剂，并且其中所述第三种掺杂剂是P-型掺杂剂或η-型掺杂剂。
15.如权利要求1 1所述的结构，其中所述砷化镓基层是由溶液型GaAs前驱物所制成。
全文摘要
本发明的实施例提供一种由溶液型前驱物形成掺杂的砷化镓(GaAs)基层的方法。由该溶液型前驱物所形成的掺杂的砷化镓(GaAs)基层可帮助太阳能电池装置提高光吸收作用及转化效率。在一个实施例中，一种形成太阳能电池装置的方法包括在基板表面上方形成第一层，在所述第一层内掺杂有第一种掺杂剂；在该第一层上形成砷化镓基层；以及在该砷化镓基层上形成第二层，在所述第二层内掺杂有第二种掺杂剂。
文档编号H01L31/072GK103189999SQ201180050221
公开日2013年7月3日 申请日期2011年9月30日 优先权日2010年10月1日
发明者考施·K·辛格, 罗伯特·简·维瑟, 斯里坎特·拉奥, 巴斯卡·库马, 克莱尔·J·卡马尔特, 兰加·拉奥·阿内帕利, 奥姆卡尔姆·纳兰姆苏, 戈拉夫·绍劳夫, 克里斯托弗·S·布莱克曼, 桑贾伊安·萨特西瓦姆 申请人:应用材料公司