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CN102800746A - 太阳能电池及其制造方法与制造装置 - Google Patents

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CN102800746A
CN102800746A CN2012102357071A CN201210235707A CN102800746A CN 102800746 A CN102800746 A CN 102800746A CN 2012102357071 A CN2012102357071 A CN 2012102357071A CN 201210235707 A CN201210235707 A CN 201210235707A CN 102800746 A CN102800746 A CN 102800746A
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China
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semiconductor layer
treatment chamber
doped semiconductor
impurity doped
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CN2012102357071A
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洪震
梁昶实
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Jusung Engineering Co Ltd
Original Assignee
Jusung Engineering Co Ltd
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Abstract

一种太阳能电池的制造方法，包含：在透明基板上形成第一电极；在该第一电极上形成第一杂质掺杂半导体层；在该第一杂质掺杂半导体层上形成光吸收层，该光吸收层包含多个子层，该多个子层具有逐步变化的能带间隙；在该光吸收层上形成第二杂质掺杂半导体层；及在该第二杂质掺杂半导体层上形成第二电极。

Description

太阳能电池及其制造方法与制造装置
本申请是2008年6月20日提交的、申请号为2008800212559、国际申请号为PCT/KR2008/003531、名称为“SOLAR CELL，METHOD OFFABRICATING THE SAME AND APPARATUS FOR FABRICATING THESAME”的PCT国际申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及太阳能电池，尤其涉及包含至少两子层的光吸收层的高效率太阳能电池及其制造方法与制造装置，该两子层具有逐步变化的能带水平。
背景技术
随着对于例如因应化石燃料的枯竭及环境污染的洁净能源的关心增加，利用阳光产生电动势的太阳能电池已成为近来研究的课题。
太阳能电池由通过阳光加以激发的P-N(正-负)接合层中的少数载体的扩散产生电动势。单晶硅、多晶硅、非晶硅或化合物半导体可用于太阳能电池。
虽然利用单晶硅或多晶硅的太阳能电池具有相对高的能量转换效率，但利用单晶硅或多晶硅的太阳能电池却具有相对高的材料成本及相对复杂的制造过程，因此，已广泛地研发出利用非晶硅或化合物半导体在廉价基板上的太阳能电池。具体而言，太阳能电池具有大尺寸基板及挠性基板的优点，从而可制造出挠性大尺寸的太阳能电池。
图1为根据相关技术的非晶硅太阳能电池的横截面图。在图1中，依序将第一电极12、半导体层13、及第二电极14形成于基板11上。透明基板11包含玻璃或塑料；第一电极12包含供来自透明基板11的入射光透射用的透明导电氧化物(TCO)材料；半导体层13包含非晶硅(a-Si:H)。此外，半导体层13包含依序在第一电极12上的p型半导体层13a、本征半导体层13b及n型半导体层13c，其形成PIN(正-本征-负)接合层。可称为主动层的本征半导体层13b的功能在于作为增加太阳能电池效率的光吸收层，第二电极14通过沉积TCO材料或例如铝(Al)、铜(Cu)或银(Ag)的金属材料而形成。
当阳光照射至具有上述结构的太阳能电池的透明基板11上时，扩散穿越透明基板11上的半导体层13的PIN接合层的少数载体在第一电极12与第二电极14之间产生电压差，从而产生电动势。
相较于单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池，非晶硅太阳能电池具有相对低的能量转换效率；此外，由于非晶硅太阳能电池曝光较长时间，效率更因被称为Staebler-Wronski效应的性质衰退现象而降低。
为解决上述问题，已提出利用微晶硅(nc-Si:H)取代非晶硅的太阳能电池。作为非晶硅与单晶硅之间的中间材料的微晶硅具有数十纳米(nm)至数百nm的晶粒尺寸，此外，微晶硅并不具有非晶硅的性质衰退现象。
由于较低的光吸收系数，微晶硅的本征半导体层具有大于约2000nm的厚度，而非晶硅的本征半导体层仅具有约400nm的厚度；此外，由于微晶硅的沉积速率低于非晶硅的沉积速率，较厚的微晶硅的产率远低于较薄的微晶硅的产率。
再者，非晶硅的能带间隙约为1.7eV，而微晶硅的能带间隙约为1.1eV，与单晶硅的能带间隙相同，故非晶硅与微晶硅在光吸收性质上具有差异。因此，非晶硅吸收波长约350nm至约800nm的光，而微晶硅吸收波长约350nm至约1200nm的光。
近来，基于非晶硅与微晶硅之间在光吸收性质上的差异，已广泛地使用依序形成非晶硅及微晶硅的PIN接合层的串联(双层)结构或三层结构的太阳能电池。例如，当将在较短波长带吸收光的非晶硅的第一PIN接合层形成于受到阳光照射的透明基板上、且将在较长波长带吸收光的微晶硅的第二PIN接合层形成于非晶硅的第一PIN接合层上时，即可改良第一及第二PIN接合层的光吸收状况，从而提升能量转换效率。
尽管相较于单一非晶硅或微晶硅结构的太阳能电池，串联结构或三层结构的太阳能电池在能量转换效率上具有优势，但串联结构或三层结构的太阳能电池仍具有相对复杂制造过程的问题。此外，由于串联结构或三层结构的太阳能电池的制造过程包含微晶硅的沉积步骤，故存在着产率改良上的限制。
【本发明所要解决的技术问题】
因此，本发明是针对太阳能电池及其制造方法与制造装置，其实质上消除了因相关技术的限制及缺点所致的一个或多个问题。
发明内容
本发明的额外特征及优势将说明于随后的说明中，并且部分将由说明而变得清楚明白，或者由实施本发明加以获悉。本发明的目的及其他优点将通过说明书、权利要求书、连同附图中所特别指出的结构加以实现并达成。
本发明的一个目的为提供具有简化制造过程及改良产率的高效率太阳能电池及其制造方法与制造装置。
本发明的另一目的为提供利用微晶硅及非晶硅作为光吸收层的高效率太阳能电池及其制造方法与制造装置。
如加以具体化并广泛说明的，为达成本发明的这些及其他目的，本发明提供一种太阳能电池的制造方法，包含：在透明基板上形成第一电极；在该第一电极上形成第一杂质掺杂半导体层；在该第一杂质掺杂半导体层上形成光吸收层，该光吸收层包含多个子层，该多个子层具有逐步变化的能带间隙；在该光吸收层上形成第二杂质掺杂半导体层；及在该第二杂质掺杂半导体层上形成第二电极。
在另一方面中，太阳能电池包含：透明基板；第一电极，在该透明基板上；第一杂质掺杂半导体层，在该第一电极上；光吸收层，在该第一杂质掺杂半导体层上且包含多个子层，该多个子层具有逐步变化的能带间隙；第二杂质掺杂半导体层，在该光吸收层上；及第二电极，在该第二杂质掺杂半导体层上。
在另一方面中，一种用于制造太阳能电池的装置，包含：传送腔室，具有传输基板用的传送装置；承载(load-lock)腔室，与该传送腔室的第一侧部相连接，该承载腔室为了输入及输出该基板而交替地具有真空状态及大气压力状态；第一处理腔室，与该传送腔室的第二侧部相连接，第一杂质掺杂半导体层，形成于该第一处理腔室中的该基板的第一电极上；及第二处理腔室，与该传送腔室的第三侧部相连接，在该第二处理腔室中，将光吸收层形成于该第一杂质掺杂半导体层上，其中逐步变化硅源材料对氢气的比率，以便使该光吸收层包含具有逐步变化的能带间隙的多个子层。
在另一方面中，一种制造太阳能电池的装置，包含：传送腔室，具有传输基板用的传送装置；承载(load-lock)腔室，与该传送腔室的第一侧部相连接，该承载腔室为输入及输出该基板而交替地具有真空状态及大气压力状态；第一处理腔室，与该传送腔室的第二侧部相连接，第一杂质掺杂半导体层形成于该第一处理腔室中的该基板的第一电极上；及第二处理腔室，与该传送腔室的第三侧部相连接，在该第二处理腔室中，将光吸收层形成于该第一杂质掺杂半导体层上，其中以一固定的硅源材料对氢气的比率而逐步变化对于该第二处理腔室的电力，以便使该光吸收层包含具有逐步变化的能带间隙的多个子层。
在另一方面中，一种制造太阳能电池的装置，包含：加载腔室，为输入基板而交替地具有真空状态及大气压力状态；第一处理腔室，与该加载腔室的侧部相连接，第一杂质掺杂半导体层形成于该第一处理腔室中的该基板的第一电极上；第二处理腔室，与该第一处理腔室的侧部相连接，在该第二处理腔室中，将光吸收层形成于该第一杂质掺杂半导体层上，其中逐步变化硅源材料对氢气的比率，以便使该光吸收层包含具有逐步变化的能带间隙的多个子层；及卸除腔室，与该第二处理腔室的侧部相连接，该卸除腔室为了输出该基板而交替地具有真空状态及大气压力状态。
在另一方面中，一种制造太阳能电池的装置，包含：加载腔室，为了输入基板而交替地具有真空状态及大气压力状态；第一处理腔室，与该加载腔室的侧部相连接，第一杂质掺杂半导体层，形成于该第一处理腔室中的该基板的第一电极上；第二处理腔室，与该第一处理腔室的侧部相连接，在该第二处理腔室中，将光吸收层形成于该第一杂质掺杂半导体层上，其中以硅源材料对氢气的固定比率而逐步变化对于该第二处理腔室的电力，以便使该光吸收层包含具有逐步变化的能带间隙的多个子层；及卸除腔室，与该第二处理腔室的侧部相连接，该卸除腔室为输出该基板而交替地具有真空状态及大气压力状态。
在根据本发明实施方案的太阳能电池中，由于作为本征半导体层的光吸收层具有多个不同能带间隙的子层，故光吸收能带得以拓宽且能量转换效率提升。此外，由于省略了具有极低沉积速率的形成微晶硅层的独立步骤，故相较于双层结构太阳能电池或三层结构太阳能电池，根据本发明实施方案的太阳能电池的制造过程较为简化。因此，产率提升。
附图说明
为了提供本发明的更进一步了解而被纳入并构成本说明书的一部分的附图，例示说明了本发明的实施例。
图1是显示根据相关技术的非晶硅太阳能电池的横截面图；
图2是显示根据本发明实施方案的太阳能电池的制造过程的流程图；
图3至6是显示根据本发明实施方案的太阳能电池的制造过程的横截面图；
图7是显示根据本发明实施方案的制造太阳能电池的集群型(cluster type)装置的平面图；
图8是显示根据本发明实施方案的制造太阳能电池的串联型(in-line type)装置的平面图。
具体实施方式
图2是显示根据本发明实施方案的太阳能电池的制造过程的流程图，而图3至6是显示根据本发明实施方案的太阳能电池的制造过程的横截面图。
在步骤ST11及ST12及图3中，设置了透明基板110，且在透明基板110上设置第一电极120。透明基板110可包含玻璃或透明塑料，第一电极120可包含例如氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)或氧化铟锡(ITO)的透明导电氧化物材料(TCO)，以使入射光穿透透明基板110。举例而言，第一电极120可通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)或溅镀法加以形成。
在步骤ST13及图4中，于第一电极120上形成p型半导体层130，p型半导体层130可包含利用硅烷(SiH4)及氢气(H2)的非晶硅或利用SiH4及烷类族群材料(CxHy，其中x及y为正整数)的非晶碳化硅(SiC)。例如，p型半导体层130可具有约50埃至约500埃的厚度，非晶硅或非晶碳化硅(SiC)的p型半导体层130可通过将来源材料及例如二硼烷(B2H6)的p型掺杂物提供至单一腔室的原位(in-situ)法加以形成。
在步骤ST14及图5中，将具有第一子层140a、第二子层140b、及第三子层140c的本征半导体层140形成于p型半导体层130上。第一子层140a面对p型半导体层130，而第二子层140b位于第一与第三子层140a与140c之间。本征半导体层140的功能是作为光吸收层，且第一、第二、及第三子层140a，140b，140c具有彼此不同的能带间隙水平；尤其，第一、第二、及第三子层140a，140b及140c具有逐步变化的能带间隙水平。
第一子层140a由非晶硅所形成，且具有约1.7eV的能带间隙；第三子层140c由微晶硅所形成，且具有约1.1eV的能带间隙；第二子层140b具有非晶硅的第一子层140a与微晶硅的第三子层140c间的能带间隙。因此，第一、第二、及第三子层140a，140b，140c在光吸收性质上具有差异。
因此，当光入射至透明基板110上时，本征半导体层140的第一子层140a吸收相对短波长带的光，而本征半导体层140的第二子层140b在通过本征半导体层140的第一子层140a的光中吸收具有相对短波长带的光；而本征半导体层140的第三子层140c在通过本征半导体层140的第二子层140b的光中吸收具有较长波长带的光。
尽管根据本发明实施方案的太阳能电池不包含作为吸收层的非晶硅的PIN接合层及双层结构或三层结构的微晶硅层的PIN接合层，但因为本征半导体层包含具有不同能带间隙水平(例如自非晶硅至微晶硅)的第一、第二、及第三子层，故太阳能电池的光吸收带被拓宽至可涵盖自较短波长至较长波长的范围。
逐步地控制H2对例如SiH4或二硅烷(Si2H6)的硅源材料的比率，以形成具有上述多层结构的本征半导体层140。
当利用基板支台及平行于基板支台的平板电极，而在电容耦合等离子体增强化学气相沉积(PECVD)装置中形成本征半导体层140时，实验显示：在H2对SiH4的比率高于约25％的情况下，发生自非晶硅至微晶硅的相转变；换言之，通过控制硅源材料(例如SiH4)的浓度，可减少自非晶硅至微晶硅的相转变。当晶体的体积比率约为50％时，可能启动自非晶硅至微晶硅的相转变。因此，举例而言，在H2对SiH4的比率远小于约25％的情况下，利用电容耦合PECVD形成第一子层140a；此外，第二子层140b在H2对SiH4的比率约为25％的情况下形成，而第三子层140c在H2对SiH4的比率远高于25％的情况下形成。结果为，第一子层140a由非晶硅形成，第三子层140c由微晶硅形成，而第二子层140b由能带间隙介于非晶硅与微晶硅之间的硅而形成。
另一方面，当本征半导体层140通过利用感应耦合等离子体源的高密度等离子体(HDP)沉积装置而形成时，在H2对SiH4的比率高于约10％的情况下，发生自非晶硅至微晶硅的相转变。因此，例如，非晶硅的第一子层140a，在H2对SiH4的比率远小于约10％的情况下，利用HDP沉积装置加以形成；再者，第二子层140b在H2对SiH4的比率约为10％的情况下形成；微晶硅的第三子层140c，在H2对SiH4的比率远大于10％的情况下形成。因此，例如，将H2对SiH4的比率由小于约10％的第一比率逐步调整至约10％的第二比率，并由第二比率逐步调整至远大于约10％的第三比率。
第一、第二、及第三子层140a，140b及140c中的每一个皆具有约500埃至20000埃的厚度。
本征半导体层140并非必须具备以上的三层式结构。举例而言，本征半导体层140可具有非晶硅层及微晶硅层的二子层结构；本征半导体层140可具有至少四子层。以约2％至约80％的范围控制H2对SiH4或Si2H6的体积比率，以获得上述多层结构的本征半导体层。本征半导体层的诸子层皆具有能带间隙差异；此外，较接近p型半导体层的本征半导体层的子层具有较大的能带间隙。
另一方面，自非晶硅至微晶硅的相转变，是通过以硅源材料(例如SiH4或Si2H6)对H2的固定比率而改变供应至沉积装置的电力加以诱导。对于自非晶硅至微晶硅的相转变所供应的电力，是基于沉积装置的腔室体积或压力或者硅源材料的密度或分压加以决定，例如，当尺寸为730mm×920mm的基板在PECVD装置中接受处理且将约1kW的高频电力供应至等离子体源时，即诱导出自非晶硅至微晶硅的相转变；电力处于逐步控制之下。
在步骤ST15，ST16及图6中，将n型半导体层150及第二电极160依序形成于本征半导体层140上。可将n型半导体层150形成于与本征半导体层140不同的腔室中。然而，为了产率，可将n型半导体层150形成于与本征半导体层140相同的腔室中。由于本征半导体层140的第三子层140c由微晶硅形成，故n型半导体层150由微晶硅在形成本征半导体层140的相同腔室中形成。n型半导体层150可具有与本征半导体层140的第三子层140c相同的能带间隙，作为掺杂物的膦(PH3)被用来作为n型半导体层150。
将第二电极160形成于n型半导体层150上。第二电极160可利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)或溅镀法，而由透明导电氧化物(TCO)材料(例如ZnO或SnO2)加以形成；第二电极160可为铝(Al)、铜(Cu)、或银(Ag)的薄膜。
当阳光入射穿越根据本发明的太阳能电池的透明基板110时，由于第一子层140a由非晶硅形成，故最接近p型半导体层130与本征半导体层140之间的接口的第一子层140a吸收在相对短波长带中的光；通过第一子层140a并具有在相对短波长带中的光即被第二子层140b或第三子层140c吸收。在第一、第二、及第三子层140a，140b，140c之中，最接近n型半导体层150与本征半导体层140之间的接口的第三子层140c具有最小能带间隙，因此，以与相关技术串联结构或相关技术三层结构的太阳能电池相同的原理，根据本发明的太阳能电池有能量转换效率上的优势。
兹将参照图7及8说明上述太阳能电池的制造装置。
图7是显示根据本发明实施方案的制造太阳能电池的集群型(cluster type)装置的平面图。在图7中，制造太阳能电池的集群型装置200包含传送腔室210、承载腔室220、及多个处理腔室(例如第一至第四处理腔室230至260)。承载腔室220及第一至第四处理腔室230至260围绕传送腔室210并与其相连接，传送腔室210可包含用以在腔室之间运输基板的传送装置，例如其中的机器人(未图示)；传送腔室210在太阳能电池的制造过程期间维持真空状态。承载腔室220作为在真空状态下的传送腔室210与大气压力状态下的外部之间运送基板的缓冲空间。因此，承载腔室220交替地具有真空状态及大气压力状态。
举例而言，第一至第四处理腔室230至260与传送腔室210的侧部相连接。(图4的)p型半导体层130形成于第一处理腔室230中的(图3的)第一电极120上，而(图3的)第一电极120形成于(图3的)透明基板110上；包含具有不同能带间隙的多个子层的(图5的)本征半导体层140，形成于第二处理腔室240中的p型半导体层130上；(图6的)n型半导体层150形成于第三处理腔室250中的本征半导体层140上。此外，(图6的)第一电极120及第二电极160是通过MOCVD法而形成于第四处理腔室260中。选择性开关基板路径的长孔阀270设置于传送腔室210与各承载腔室220之间、以及传送腔室210与第一至第四处理腔室230至260每一个之间。
在将透明基板110输入至承载腔室220内之后，即对承载腔室220进行抽气，以便具有预定压力的真空状态。接着，打开承载腔室220与传送腔室210之间的长孔阀270，利用传送机器人(未图示)，将透明基板110自承载腔室220经由传送腔室210而运输至第四处理腔室260，以在透明基板110上形成第一电极120。接着，在第一处理腔室230中，p型半导体层130形成于第一电极120上，本征半导体层140在透明基板110被运送至第二处理腔室240之后而形成于p型半导体层130上；同理，n型半导体层150在透明基板110被运送至第三处理腔室250之后而形成于本征半导体层140上。在第二处理腔室240中，通过控制硅源材料对氢气的比率，形成包含具有不同能带间隙的多个子层的本征半导体层。
作为本征半导体层140的最上层的(图5的)第三子层140c系由微晶硅形成，因此，当n型半导体层150由微晶硅形成时，可将含有n型半导体层150的第三子层140c及n型半导体层150依序形成于第二处理腔室240中。在此情形下，可省却第三处理腔室250。
在将n型半导体层150形成于第二处理腔室240或第三处理腔室250中的本征半导体层140上之后，运送透明基板110至第四处理腔室260，以在n型半导体层150上形成第二电极160。接着，自装置220经由承载腔室220而输出透明基板110。
图8是显示根据本发明实施方案的制造太阳能电池的串联型(in-line type)装置的平面图。在图8中，制造太阳能电池的串联型装置300包含加载腔室310、及第一至第三处理腔室320至340)、及卸除腔室350。加载腔室310、第一至第三处理腔室320至340、及卸除腔室350彼此串联连接。基板被输入至载入腔室310内而由卸除腔室350输出，加载腔室310、第一至第三处理腔室320至340、及卸除腔室350中的每一个皆包含运送基板用的串联型运送装置，例如滚轮或线性马达。
第一至第三处理腔室320至340在太阳能电池的制造期间维持真空状态。由于基板系在大气压力状态下的外部与真空状态下的第一至第三处理腔室320至340每一者之间运送，故加载腔室310及卸除腔室350中的每一者交替地具有真空状态及大气压力状态。
在其上具有(图3的)第一电极120的(图3的)透明基板110被运送至第一处理腔室320之后，将(图4的)p型半导体层130形成于第一电极120上；在透明基板110被运送至第二处理腔室330之后，将具有多个子层之(图5的)本征半导体层140形成于p型半导体层130上。同理，在透明基板110被运送至第三处理腔室340之后，将(图6的)p型半导体层130形成于本征半导体层140上。在其上具有第一电极120、p型半导体层130、本征半导体层140及n型半导体层150的透明基板110自薄膜太阳能电池的串联型装置300输出，且可将(图6的)第二电极160形成于另一装置(例如溅镀或MOCVD装置)中的n型半导体层150上。将n型半导体层150形成于第二处理腔室330或第三处理腔室340中。当n型半导体层150由与本征半导体层140的顶层第三子层140c相同的材料(例如微晶硅)形成时，可将第三子层140c及n型半导体层150依序形成于第二处理腔室330中。在此情形下，可省却第三处理腔室250。
第一电极120的第一MOCVD处理腔室可设置于加载腔室310与第一处理腔室320之间，且第二电极160的第二MOCVD处理腔室可设置于第三处理腔室340与卸除腔室350之间。可省却第一及第二MOCVD处理腔室其中一个；可将第一及第二电极120及160形成于第一及第二MOCVD腔室的另一个中。
本领域技术人员应明了：在不背离本发明的精神及范围的情况下，可对本发明的太阳能电池及其制造方法与制造装置进行各种不同的修改及变化。因此，本发明欲涵盖此种在所附权利要求及其等价范围内的修改及变化。

Claims (14)

1.一种制造太阳能电池的装置，包含：
传送腔室，包含用以传输基板的传送装置；
承载腔室，与该传送腔室的第一侧部相连接，该承载腔室为了输入及输出该基板而交替地具有真空状态及大气压力状态；
第一处理腔室，与该传送腔室的第二侧部相连接，第一杂质掺杂半导体层形成于该第一处理腔室中的该基板的第一电极上；及
第二处理腔室，与该传送腔室的第三侧部相连接，在该第二处理腔室中，将光吸收层形成于该第一杂质掺杂半导体层上，其中逐步变化氢气对硅源材料的比率，以便使该光吸收层包含具有逐步变化的能带间隙的多个子层。
2.如权利要求1的装置，还包含与该传送腔室的第四侧部相连接的第三处理腔室，且将第二杂质掺杂半导体层形成于该第三处理腔室中的该光吸收层上。
3.如权利要求1的装置，其中将第二杂质掺杂半导体层形成于该第二处理腔室中的该光吸收层上。
4.如权利要求3的装置，其中该第二杂质掺杂半导体层由具有与接触该第二杂质掺杂半导体层的光吸收层的顶部子层相同能带间隙的材料形成。
5.如权利要求3的装置，还包含与该传送腔室的第五侧部相连接的第三处理腔室，且将第一电极及第二电极分别形成于该第三处理腔室中的该透明基板及该第二杂质掺杂半导体层上。
6.如权利要求1的装置，其中该多个子层中较接近该第一杂质掺杂半导体层的子层具有较大的能带间隙。
7.一种制造太阳能电池的装置，包含：
传送腔室，包含用以传输基板的传送装置；
承载腔室，与该传送腔室的第一侧部相连接，该承载腔室为了输入及输出该基板而交替地具有真空状态及大气压力状态；
第一处理腔室，与该传送腔室的第二侧部相连接，第一杂质掺杂半导体层形成于该第一处理腔室中的该基板的第一电极上；及
第二处理腔室，与该传送腔室的第三侧部相连接，在该第二处理腔室中，将光吸收层形成于该第一杂质掺杂半导体层上，其中以硅源材料对氢气的固定比率而逐步变化对于该第二处理腔室的电力，以便使该光吸收层包含具有逐步变化的能带间隙的多个子层。
8.一种制造太阳能电池的装置，包含：
加载腔室，为输入基板而交替地具有真空状态及大气压力状态；
第一处理腔室，与该加载腔室的侧部相连接，第一杂质掺杂半导体层形成于该第一处理腔室中的该基板的第一电极上；
第二处理腔室，与该第一处理腔室的侧部相连接，在该第二处理腔室中，将光吸收层形成于该第一杂质掺杂半导体层上，其中逐步变化氢气对硅源材料的比率，以便使该光吸收层包含具有逐步变化的能带间隙的多个子层；及
卸除腔室，与该第二处理腔室的侧部相连接，该卸除腔室为了输出该基板而交替地具有真空状态及大气压力状态。
9.如权利要求8的装置，还包含第三处理腔室，且第二杂质掺杂半导体层形成于该第三处理腔室中的该光吸收层上。
10.如权利要求9的装置，还包含在该加载腔室与该第一处理腔室之间或在该第三处理腔室与该卸除处理腔室之间的第四处理腔室，其中该第一电极及第二电极分别形成于该第四处理腔室中的该透明基板及该第二杂质掺杂半导体层上。
11.如权利要求8的装置，其中第二杂质掺杂半导体层形成于该第二处理腔室中的该光吸收层上。
12.如权利要求11的装置，其中该第二杂质掺杂半导体层由具有与接触该第二杂质掺杂半导体层的该光吸收层的顶部子层相同能带间隙的材料而形成。
13.如权利要求11的装置，还包含在该加载腔室与该第一处理腔室之间或在该第二处理腔室与该卸除腔室之间的第三处理腔室，其中该第一电极及第二电极分别形成于该第三处理腔室中的该透明基板及该第二杂质掺杂半导体层上。
14.一种制造太阳能的装置，包含：
加载腔室，为输入基板而交替地具有真空状态及大气压力状态；
第一处理腔室，与该加载腔室的侧部相连接，第一杂质掺杂半导体层形成于该第一处理腔室中的该基板的第一电极上；
第二处理腔室，与该第一处理腔室的侧部相连接，在该第二处理腔室中，将光吸收层形成于该第一杂质掺杂半导体层上，其中以硅源材料对氢气的固定比率而逐步变化对于该第二处理腔室的电力，以便使该光吸收层包含具有逐步变化的能带间隙的多个子层；及
卸除腔室，与该第二处理腔室的侧部相连接，该卸除腔室为输出该基板而交替地具有真空状态及大气压力状态。
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