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TW200903832A - High efficiency solar cell, method of fabricating the same and apparatus for fabricating the same - Google Patents

High efficiency solar cell, method of fabricating the same and apparatus for fabricating the same Download PDF

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TW200903832A
TW200903832A TW097119949A TW97119949A TW200903832A TW 200903832 A TW200903832 A TW 200903832A TW 097119949 A TW097119949 A TW 097119949A TW 97119949 A TW97119949 A TW 97119949A TW 200903832 A TW200903832 A TW 200903832A
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TW
Taiwan
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semiconductor layer
intrinsic semiconductor
impurity
processing chamber
layer
Prior art date
Application number
TW097119949A
Other languages
English (en)
Inventor
Jae-Ho Kim
Original Assignee
Jusung Eng Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Jusung Eng Co Ltd filed Critical Jusung Eng Co Ltd
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Description

200903832 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於太陽能電池,且尤其係更關於包括漸變結 晶度之本質半導體層的高效率太陽能電池,製造該太陽能 電池之方法及用於製造該太陽能電池之裝置。 - 本專利申請案主張2〇〇7年5月29日申請之韓國專利申請 案第2007-005 1829號的優勢,其係在此藉由引用全數併 入0 ' 【先前技術】 由於對於克服化石資源之排放與環境污染之例如太陽能 電力的乾淨能源的關注增加,使用陽光產生電動勢之太陽 能電池已成為最近研究的主題。 太1%能電池從P-N(正-負)接面層中之次要載子(其係藉由 %光激發)的擴散產生電動勢。單晶;5夕、多晶石夕、非晶石夕 或化合物半導體可用於太陽能電池。 儘管使用單晶矽或多晶矽之太陽能電池具有相對較高能 G 量轉換效率,然使用單晶矽或多晶矽之太陽能電池具有相 對較高材料成本與相對較複雜之製程。因此,已廣泛研究 - 及發展使用在一便宜基板(例如玻璃或塑膠)上之非晶矽或 • 化合物半導體的薄膜型太陽能電池。明確言之,薄膜型太 陽能電池具有大尺寸基板與撓性基板之優點,使得故可製 得撓性大尺寸太陽能電池。 圖1係一根據先前技術之非晶矽薄膜型太陽能電池的剖 面圖。在圖1中,一前電極12、一半導體層13與一後電極 131851.doc
Ο 200903832 14係依序在一基板丨〗上形成。透明基板u包括玻璃或塑 膠。别電極12包括一使來自透明基板11之入射光透射的透 明導電氧化物(TCO)材料。半導體層13包括非晶矽(a_Si : H)。此外’半導體層13包括依序位在前電極12上之一 p型 半導體層13a、一本質半導體層13b與一 η型半導體層 其形成一 PIN(正-本質-負)接合層。可稱為—作用層之本質 半導體層13b功能為一光吸收層’其增加薄膜型太陽能電 池的效率。後電極14包括一 TCO材料或一例如鋁(Αι)、銅 (Cu)與銀(Ag)的金屬材料。 δ陽光照射在透明基板11上時,擴散橫越過透明基板工^ 上半導體層13之PIN接合層的次要載子在前電極12與後電 極14間產生電壓差,因而產生一電動勢。 與單晶矽太陽能電池或多晶矽太陽能電池相比’非晶矽 薄膜型太陽能電池具有一相對較低的能量轉換效率。此 外,當非晶矽薄膜型太陽能電池曝光達到一較長週期時, 效率因性質退化現象進一步降低,此係稱作“_ Wronski效應。 為了解決以上問題,已提出一種使用微晶矽(㈣:Η 或mc-Si: Η)而非非晶矽之薄膜型太陽能電池。作為一介 於非晶矽與單晶矽間之中間材料的微晶矽具有數十奈: ㈣至數百⑽之晶粒度。此外,微晶料具有非晶石夕^ 質退化現象。 由於較低之光吸收係數, 1 μιη至約3 μιη的厚度,而 微晶矽之本質半導體層具有約 非晶矽之本質半導體層具有約 131851.doc 200903832 200 nm至約500 nm的厚度。此外,因為微晶矽之沈積率係 低於非晶矽層的沈積率,較厚微晶矽之產能係遠低於較薄 非晶矽。 此外’非晶石夕之能帶隙係約丨.7 ev至約丨.8 eV,而微晶 矽的能帶隙係約1 · 1 eV,其係與單晶矽之能帶隙相同。因 此,非晶矽與微晶矽在光吸收性質方面具有差異。結果, 非晶矽主要吸收具有約35〇 nm至約8〇〇 nm之波長的光而 微晶矽主要吸收具有約35〇 nm至約12〇〇 nm之波長的光。 近來,一種其中非晶矽及微晶矽之PIN接合層係順序形成 之串接(tandem)(雙重)結構或三重結構的太陽能電池’已 基於非晶矽與微晶矽間之光吸收性質的差異廣泛地使用。 例如,當一主要吸收在一較短波長帶中之光的非晶矽之第 一 PIN接合層係在一透明基板上(陽光係照射於其上)形 成,且一主要吸收在一較長波長帶中之光的微晶矽之第二 PIN接合層係在非晶矽之第一 piN接合層上形成時,第一與 第二PIN接合層的光吸收會改進,因而改進能量轉換效 率。 儘管串接結構或三重結構之太陽能電池與非晶矽或微晶 矽的單晶結構太陽能電池相比,具有在能量轉換效率方面 之優點,但串接結構或三重結構之太陽能電池仍具有相對 較複雜的製程。此外,因為用於串接結構或三重結構之太 陽能電池的製程包括微晶矽之沈積步驟,故在產能的改進 方面存在有限制。 【發明内容】 131851.doc 200903832 因此’本發明係關於太陽能電池,製造該太陽能電池之 方法及用於製造該太陽能電池之裝置,其實質上消除由於 先前技術之限制及缺點造成一或多個問題。 本發明之一目的係提供一具有簡化製程與改進產能之高 效率太陽能電池,製造該太陽能電池之方法及用於該太陽 能電池之裝置。 本發明之另一目的係提供一種將微晶矽與非晶矽用作一 光吸收層之高效率太陽能電池,製造該太陽能電池之方法 C 及用於該太陽能電池的裝置。 一種製造太陽能電池之方法包括:在一透明基板上依序 形成一第一電極與第一雜質摻雜半導體層;在該第一雜質 摻雜半導體層上形成第一本質半導體層;加熱該第一本質 半導體層以形成一第二本質半導體層;及在該第二本質半 導體層上依序形成一第二雜質摻雜半導體層與一第二電 ° 在另一態樣中,一高效率太陽電池包括:一透明基板; ^ 一第一電極,其係在該透明基板上;一第一雜質摻雜半導 體層,其係在該第一電極上;一本質半導體層,其係在該 . 第一雜質摻雜半導體層上,該本質半導體層具有一漸變結 . 晶度;一第二雜質摻雜半導體層,其係在該本質半導體層 上;及一第二電極,其係在該第二雜質摻雜半導體層上。 在另一態樣中,一種用於製造一太陽能電池之裝置包 括:一傳輸室,其包括一用於傳輸一基板之傳輸構件;一 真空鎖(load lock)室,其係連接該傳輸室之一第一側部 131851.doc -9- 200903832 分,該真空鎖室交替地具有一真空狀態與一大氣壓狀態, 用於輸入與輸出該基板;一第一處理室,其係連接該傳輸 室之一第二側部分,該第一處理室在該基板之一第一電極 上形成一第一雜質摻雜半導體層;一第二處理室,其係連 接該傳輸室之一第三側部分,該第二處理室在該第一雜質 • 摻雜半導體層上形成一第一本質半導體層;一第三處理 . 室,其係連接該傳輸室之一第四側部分,該第三處理室加 熱該第一本質半導體層以形成一具有漸變結晶度之第二本 C" 質半導體層;及一第四處理室,其係連接該傳輸室之一第 五側部分,該第四處理室在該第二本質半導體層上形成一 第二雜質摻雜半導體層。 在另一態樣中,一種用於製造一太陽能電池之裝置包 括:一載入室,其交替地具有一真空狀態與一大氣壓狀 態,用於輸入與輸出一基板;一第一處理室,其係連接該 載入室之一側部分,該第一處理室在該基板之一第一電極 上形成一第一雜質摻雜半導體層;一第二處理室,其連接 該第一處理室之一側部分,該第二處理室在該第一雜質摻 雜半導體層上形成一第一本質半導體層;一第三處理室, 其連接該第二處理室之一側部分,該第三處理室加熱該第 - 一本質半導體層以形成一具有漸變結晶度之第二本質半導 體層;一第四處理室,其係連接該第三處理室之一側部 分,該第四處理室在該第二本質半導體層上形成一第二雜 質摻雜半導體層;及一卸載室,其係連接該第四處理室之 一側部分,該卸載室交替地具有一真空狀態與一大氣壓狀 131851.doc -10- 200903832 態,用於輸出該基板。 在另一態樣中,一種用於製造太陽能電池的方法包括· 在-透明基板上依序形成一第一電極與一第—雜質摻:半 導體層,在該第-雜質摻雜半導體層上形成—光吸收層; 加熱該光吸收層;及在該光吸收層上依序 Λ 罘二雜質 摻雜半導體層與一第二電極。 、 在另一態樣,一種用於製造太陽能電池的方法包括·在 -透明基板上依序形成一第一電極與一第—雜質摻雜半導 體層;在該第一雜質摻雜半導體層上形成第一本質半導體 層;結晶化該第一本質半導體層以形成一具有—漸變結晶 度之第二本質半導體層;及在該第二本質半導體層上依:曰 形成一第二雜質摻雜半導體層與一第二電極。 【實施方式】 現將詳細參考具體實施例,其係在附圖中說明。盡可能 將使用類似參考數字來指相同或類似部分。 b 圖2係一顯示根據本發明之一具體實施例的太陽能電池 製程的机程圖,且圖3 A至3 E係顯示根據本發明之一具 體實施例的太陽能電池之製程的剖面圖。 〃 在ST11與ST12之步驟及圖3A中係提供一透明基板 且一前電極120(即-第一電極)’及一非晶石夕之口型半 導體層(即第―雜質摻雜半導體層)130係在透明基板110上 、序形成則電極120包括一使來自透明基板11〇之入射光 ^射的透明導電氧化物(TC〇)材料。例如,前電極㈣可具 約7〇0 _至約2000 nm的厚度。非晶石夕之P型半導體層 i31851.doc 200903832 13 0可具有一約3〇nm的厚度 130可藉由一使用SiH4、Η: 相沈積(PECVD)方法形成。 例如’非晶矽之p型半導體層 Β2Ηό及CH4之電漿增強化學汽
在ST13之步驟與圖把中,—非晶石夕之第一本質半導體 層140係形成在非晶石夕之p型半導體層13〇上。#晶石夕的第 一本質半導體層14〇功能為一光吸收層且可具有約…至3 _的厚度。例如’非晶石夕之第一本質半導體層⑽可藉由 一使用SiHU及Η:的PECVD方法形成。 雖然未在ST13之步驟及圖3B中顯示,但可在口型半導體 層130與第一本質半導體層14〇間形成一緩衝層,以除去界 面缺陷且調整能帶隙位準。例如,緩衝層可包括一微晶矽 或非晶矽之薄膜。 在ST14之步驟與圖3C中,一快速熱製程(RTp)係執行用 於非晶石夕的第一本質半導體層140。例如,在包括非晶石夕 之弟一本質半導體層140的透明基板11〇被傳輸至一加熱室 内後,非晶石夕之第一本質半導體層140係在一氫氣(h2)環 境下使用例如氙(Xe)燈或應用熱光學的鹵素燈之加熱構 件,加熱至約500°C至約600°C達到一預定時間週期。用於 加熱之預定時間週期可在數分鐘至數十分鐘中的範圍内。 非晶矽之第一本質半導體層係未藉由RTP完全結晶。反而 是,非晶石夕的第一本質半導體層14 0被加熱,使得第一本 質半導體層140之整個非晶矽的約30%至約40%係藉由rTP 結晶。 在ST15之步驟與圖3D中,非晶矽的第一本質半導體層 131851.doc -12· 200903832 i40係藉由RTP結晶,以形成線性結晶___第二本質半導 體層15G。第二本質半導體層15()具有沿垂直於透明基板 110之垂直方向的一漸變結晶度。因此,第二本質半導體 層150較接近加熱構件之一部分具有比第二本質半導體層 150較遠離加熱構件之一部分更高的結晶度。結果,第二 本質半導體層150的結晶度係與離第二本質半導體層15〇之 一底部表面的距離成比例。例如,第二本質半導體層15〇 之結晶度可沿鄰接透明基板110之底部表面至鄰接加熱構 件之頂部表面的方向而線性増加。結果,線性結晶矽的第 二本質半導體層150具有一從接觸p型半導體層13〇之底部 表面至鄰接加熱構件的頂部表面線性增加的結晶度。例 如,一接近與P型半導體層13〇接觸之底部表面的部分可具 有非晶石夕,且一接近鄰接加熱構件之頂部表面的部分可具 有微晶矽。 為了說明’可將第一本質半導體層150分類成為分別具 有第一至第η結晶度XC(1)至xc(n)之第一至第n極薄層乙丨至 Ln。第一至第η結晶度Xc(l)至Xc(n)滿足以下等式1。 Xc(n)>Xc(n-l)>...>Xc(2)>Xc(l).........等式 1 因此’當第一至第η結晶度Xc( 1)至Xc(n)分别具有第_ 至第η能帶隙Bg(l)至Bg(n)時’第一至第η能帶隙Bg(l)至 Bg(n)滿足以下之等式2。
Bg(n)<Bg(n-l)<...<Bg(2)<Bg(l)---------等式 2 其中第η能帶隙Bg(n)係一具有約1.1 eV之微晶;ε夕的能帶 隙,而第一能帶隙Bg(l)係一在約1.7eV至約1.8eV的範圍内 131851.doc -13 - 200903832 之非晶矽的能帶隙。 雖’、、、:根據本發明之具體實施例的太陽能電池不包括非晶 石夕之PIN接合層及-串接結構或—三重結構的微晶石夕
之PIN 接合層作為一吸收層,因為第二本質半導體層具有一連續 刀布的、,、口日日度(如從非晶矽至微晶矽),太陽能電池之光吸 收頻帶係力口寬以涵蓋自一較短波長帶至一較長波長帶之範 圍。 圖4係一顯示用於根據本發明另一具體實施例之太陽能 電池的RTP之剖面圖。 在圖4中,一金屬層19〇係形成在非晶矽的第一本質半導 體層140上,用於減少RTp之溫度與增加結晶化速率。金屬 層190可包括鎳(Ni)、鋁(A1)與鈀(pd)中至少一者。其次, RTP係使用例如氙(Xe)燈或一應用熱光學的鹵素燈之加熱 構件對於金屬層190與非晶矽的第一本質半導體層14〇執 行。當執行RTP時,金屬層19〇之金屬材料係擴散至第一本 貝半導體層140内以形成金屬石夕化物。因為金屬石夕化物功 月b為一在藉由RTP結晶化中之晶核,第一本質半導體層丨4〇 係在一約350。(:至約450。(:之相對較低溫度下結晶,以形成 線性結晶矽的一第二本質半導體層。此外,因為第一本質 半導體層140由於金屬矽化物的功能而藉由rTP結晶化達到 一相對較短的預定時間週期,結晶化之速率增加。明確言 之’用一金屬層之RTP可有利地應用於一用於包括一具有 相對較低熱阻之塑膠的透明基板之太陽能電池製造方法。 在RTP後,金屬層可保留且用作電極之一部分,或可從第 131851.doc -14· 200903832 二本質半導體層移除。 在ST16的步驟與圖3E中 雜質摻雜半導體層)與一 ’非晶矽之一 n型半導體層(即第 後電極170(即第二電極)係順序 形成在線性結晶矽之第二本質半導體層15〇上。非晶矽之 型半導體層16〇可具有約50 nm的厚度。例如,非晶矽的η 型半導體層160可藉由-使用SiH4、仏及叫之pEcvD方法 形成。後電極Π0可包括TC0材料或鋁(Ai)、銅(cu)與銀 (Ag)中之一。
當對應於-寬波長帶之陽光係照射在太陽能電池的透明 基板110上時’線性結晶石夕之第二本質半導體層15〇透過p 型半導體層U0吸收陽光。因為第:本f半導體層15〇鄰接 至與P型半導體層13〇產生界面之—部分具有較低結晶度 (即較高比之非晶矽),第二本質半導體層150鄰接至與P型 半導,層13G產生界面的該部分主要吸收對應於較短波長 帶之陽光。此外,因為第二本質半導體層15〇鄰接至與η型 半導體層160產生界面之—部分具有較高結晶度(即較高比 之微阳矽),第二本質半導體層15〇鄰接至與口型半導體層 160產生界面的該部分主要會吸收對應於較長波長帶之陽 光。因此,根據本發明之一具體實施例的太陽能電池之光 吸收與能量轉換效率係改進。 ^圖5與6係分別顯示用於根據本發明之一具體實施例的太 陽旎電池之群集型裝置及直列(in-line)型裝置之平面圖。 2圖5中,一用於太陽能電池之群集型裝置2〇〇包括一傳 輸至210、一真空鎖室22〇與複數個處理室(如第一至第四 131851.doc 15 200903832 一至第四處理室230
的外部間傳輸一基板之緩衝空間。 興在大氣壓狀態下 因此,真空鎖室220交 處理室23〇至26〇)。真空鎖室22〇與第 至260圍繞與連接傳輸室210。傳輸室 例如機器人(未顯示)之傳輸構件以 替地具有真空狀態與大氣壓狀態。 例如,第一至第四處理室23〇至26〇係連接傳輸室21〇之 側部分。(圖3A之)p型半導體層13〇係在第一處理室23〇中 之(圖3A之)透明基板110上形成,且(圖把之)非晶矽之第 一本質半導體層140係在第二處理室24〇中於p型半導體層 130上形成。此外,第一本質半導體層14〇係在第三處理室 2 5 0中藉由RTP結晶化以成為(圖3 D之)線性結晶石夕的第二本 質半導體層150’且(圖3E之)n型半導體層160係於第四處 理室260中在第二本質半導體層15〇上形成。一選擇性開啟 與關閉一基板路徑之槽閥270係佈置在傳輸室2 1 〇與各真空 鎖室220與第一至第四處理室230至260之間。 在其上具有前電極120之透明基板110輸入真空鎖室22〇 内以後,真空鎖220被排空以具有真空狀態預定壓力。其 次,真空鎖室220及傳輸室210間之槽閥27〇係開啟且透明 基板110係藉由傳輸機器人從真空鎖室220透過傳輸室21〇 傳輸至第一處理室230。在第一處理室230中,p型半導體 層130係在前電極120上形成。第一本質半導體層14〇係在 透明基板110已傳輸至第二處理室240後,在p型半導體層 131851.doc -16- 200903832 130上形成,且第一本質半導體層14〇係在透明基板ιι〇傳 輸至第三處理室室250後結晶以變成第二本質半導體層 150。同樣地,η型半導體層16〇係在透明基板11〇傳輸至第 四處理室260後於第二本質半導體層15〇上形成。其次,透 明基板110係透過傳輸室210從第四處理室26〇傳輸至真空 鎖室220,且在其上具有前電極12〇、ρ型半導體層13〇、第 二本質半導體層150與η型半導體層16〇之透明基板11〇係從 真空鎖室220輸出。 在圖6中,一用於太陽能電池之直列型裝置3〇〇包括—載 入室310,第一至第四處理室32〇至35〇與一卸載室36〇。載 入室310、第一至第四處理室32〇至35〇與卸載室36〇係串列 地彼此連接。一基板係輸入載入室3丨〇内與從卸載室36〇輸 出。載入室310、第一至第四處理室32〇至35〇與卸載室36〇 之各室包括一直列型傳輸構件,例如輥子或線性馬達以傳 輸基板。第一至第四處理室320至350在太陽能電池的製程 期間保持真空狀態。因為一基板係在大氣壓狀態下於外部 及第一與第四處理室320與350之各室間傳輸,载入室31〇 與卸載室360之各者交替地具有真空狀態與大氣壓狀態。 在其上具有(圖3Α之)前電極12〇的(圖3八之)透明基板11〇 被傳輸至第一處理室32〇後,(圖3八之)];)型半導體層13〇係 在前電極120上形成。(圖3Β之)第一本質半導體層14〇係在 透明基板11〇傳輸至第二處理室330後在ρ型半導體層13〇上 形成,且第一本質半導體層14〇係在透明基板i丨〇傳輸至第 二處理室340後結晶成(圖311)之)第二本質半導體層15〇。同 131851.doc 200903832 樣地,(圖3E之)η型半導體層160係在透明基板no傳輸至 第四處理室350後在第二本質半導體層15〇上形成。在其上 具有前電極120、ρ型半導體層130、第二本質半導體層 與η型半導體層160之透明基板11〇係從用於太陽能電池的 直列型裝置輸出後,(圖3Ε之)後電極1 70可在例如濺錄器 之另一裝置中於η型半導體層160上形成。 在根據本發明之一具體實施例的高效率太陽能電池中, 因為一用作光吸收層之線性結晶矽的本質半導體層包括非 晶矽與微晶矽,光吸收頻帶被加寬且能量轉換效率改進。 此外,因為省略形成一具有相對較低沈積率之微晶矽層的 分離步驟,與用於串接結構太陽能電池或三重結構太陽能 電池之製程相比,用於根據本發明之一具體實施例的高效 率太陽能電池之製程係簡化。結果,係改進產能。 熟習此項技術者應瞭解可在不脫離本發明之精神及範圍 下,在本發明之太陽能電池、製造該太陽㉟電池之方法及 用於製造該太陽能電池之裝置方面進行各種修改與 因此,本發明意欲涵蓋落在隨附申請專利範圍與其 變化。 等效者 之範圍内的本發明之修改與變化。 【圖式簡單說明】 所包括之附圖係用以提供對於本發明之
圖1係-根據先前技術之非晶矽薄膜型太陽能電 ‘發明之進一步瞭解,並 其說明本發明具體實施 電池之剖 131851.doc 200903832 圖2係一顯示根攄太私ΗΒ ^ 毛月之具體實施例的太陽能電池之 製程的流程圖; 圖3A至3E係顯示根據本發明之具體實施例的太陽能電 池之製程的剖面圖; 圖4係-顯示用於根據本發明之另一具體實施例的太陽 能電池之RTP的剖面圖; 圖5係-顯示用於根據本發明之一具體實施例的太陽能 電池之群集型裝置的平面圖;及 圖6係-顯示用於根據本發明之一具體實施例的太陽能 電池之直列型裝置的平面圖。 【主要元件符號說明】 11 透明基板 12 前電極 13 半導體層 13a P型半導體層 13b 本質半導體層 13c η型半導體層 14 後電極 110 透明基板 120 前電極/第一電極 130 Ρ型半導體層/第一 140 第一本質半導體層 150 第二本質半導體層 160 η型半導體層 Ο 131851.doc •19- 200903832 170 後 電 極 190 金 屬 層 200 群 集 型 裝 置 210 傳 室 220 真 空 鎖 室 230 第 一 處 理 室 240 第 二 處 理 室 250 第 三 處 理 室 260 第 四 處 理 室 270 槽 閥 300 直 列 型 裝 置 310 載 入 室 320 第 一 處 理 室 330 第 二 處 理 室 340 第 三 處 理 室 350 第 四 處 理 室 360 卸 載 室 131851.doc •20

Claims (1)

  1. 200903832 十、申請專利範圍: 1 一種製造一太陽能電池之方法,其包含: 在一透明基板上依序形成一第一電極與一第一雜質摻 雜半導體層; 在該第一雜質摻雜半導體層上形成一第一本質半導體 層; 加熱該第一本質半導體層以形成一具有一漸變結晶度 之第二本質半導體層;及
    在該第二本質半導體層上依序形成一第二雜質摻雜半 導體層與一第二電極。 2.如請求項1之方法’其中該第二本質半導體層包括一線 性結晶矽,使得該第二本質半導體層之一結晶度沿一自 S弟本質半導體層之一底部表面至一頂部表面的方向 呈線性變化。 3.如μ求項1之方法,其中該第一本質半導體層具有約 μηι至約3 μιη之厚度。 4·如求項1之方法,其中該第二本質半導體層較接近言 第雜質摻雜半導體層之一第一部分具有—較高結( 度,且該第-士你,# ^ ° 6 弟一本質半導體層較接近該第二雜質摻雜 體層之一第二部分具有一較低結晶度。 5 ·如請求項1之古、+ 笛一祕 方法,其中該第二本質半導體層較接上斤今 第雜質掺雜半導# μ八目士 ° 卞导體層之一弟一部分具有一 能 隙,且該第—太_ 1 乂 雜質摻雜半 體層之~第 弟—本質半導體層較接近該第 分具有一較低能帶隙。 131851.doc 200903832 6_如請求項1之方法,其中加熱該第一本質半導體居 含: A曰匕 在該第一本質半導體層上佈置一光學加熱構件; 在該第一本質半導體層上照射光;及 加熱該第一本質半導體層至高達約500°C至約6〇〇。匚。 7. 如清求項1之方法,其中加熱該第一本質半導體層係勺 . 含: a ’、匕 在5亥第一本質半導體層上形成一金屬層; ( 在該金屬層上佈置一光學加熱構件; 在該金屬層上照射光;及 加熱該第一本質半導體層至高達約35〇<=c至約45〇〇c。 8. 如請求項7之方法,其中該金屬層包括鎳(Ni)、鋁(八丨)及 把(Pd)中至少一者。 9. 如睛求項}之方法,其中該第一雜質摻雜半導體層包括 一 P型非晶矽,該第一本質半導體層包括一本質非晶 ( 矽,且該第二雜質摻雜半導體層包括一n型非晶矽。 U 10. —種高效率太陽能電池,其包含: 一透明基板; 第一電極’其係位在該透明基板上; - —第—雜質摻雜半導體I,其係位在該第-電極上; -本質半導體層,其係位在該第一雜質摻雜半導體層 上,該本質半導體層具有一漸變結晶度; 第一雜質摻雜半導體層,其係在該半導體層上;及 第一電極,其係位在該第二雜質摻雜半導體層上。 131851.doc 200903832 n.如請求们o之太陽能電池,其中該本質半導體層包括一 線性結晶石夕,使得該本f半導體層之結晶度沿自該本質 半導體層之-底部表面至—頂部表面的方向呈線性變 化。 12. 如請求項10之太陽能電池’其進一步包含一位在該本質 半導體層與該第二雜質摻雜半導體層間之金屬層。 13. —種用於製造一太陽能電池之裴置,其包含: C -傳輸室’其包括-用於傳輸—基板之傳輸構件; -真空鎖室’其係連接該傳輪室之一第一侧部分,該 真空鎖室交替地具有-真空狀態與―大氣壓狀態,用= 輸入與輸出該基板; ' 一第-處理室,其係連接該傳輸室之一第二側部分 該第-處理室在該基板之—第—電極上形成—第—雜解 摻雜半導體層; 貝 -第二處理室,其係連接該傳輪室之一第三側部分 該第二處理室在該第一雜質摻雜半導體層上形— 本質半導體層; 一第三處理室’其係連接該傳輸室之一第四側部分 該第三處理室加熱該第一本質半導體層以形成一 變結晶度之第二本質半導體層;及 、新 一第四處理室,其係連接該傳輸室之一第五側部八 該第四處理宣在該第二本質半導體層上形成一第I:暂 摻雜半導體層。 14. 一種用於製造一太陽能電池之裝置,其包含· 131851.doc 200903832 大氣壓狀 一载入室,其交替地具有一真空狀態與— 態,用於輸入一基板; 側部分,該第 第—雜質摻雜 一第一處理室,其係連接該载入室之一 一處理室在該基板之一第一電極上形成一 半導體層; 一第二處理室’其連接該第一處理室之—側部分,該 第二處理室在該第一雜質摻雜半導體層上形成—第一本 質半導體層;
    一第三處理室,其連接該第二處理室之—側部分,該 第三處理室加熱該第一本質半導體層以形成—具有—漸 變結晶度之第二本質半導體層; 一第四處理室’其係連接該第三處理室之—側部分, 該第四處理室在該第二本質半導體層上形成—第二雜質 摻雜半導體層;及 一卸載室,其係連接該第四處理室之一側部分,該卸 載室交替地具有一真空狀態與一大氣壓狀態,用於輸出 έ亥基板。 15,一種用於製造—太陽能電池之方法,其包括: 在一透明基板上依序形成一第一電極與一第—雜質推 雜半導體層; 、& 在該第一雜質摻雜半導體層上形成一光吸收層; 加熱該光吸收層;及 在該光吸收層上依序形成一第二雜質摻雜半導體層與 一第二電極。 131851.doc 200903832 16. —種用於製造一太陽能電池之方法,其包含: 在一透明基板上依序形成一第一電極與一第一雜質摻 雜半導體層; 在該第一雜質摻雜半導體層上形成一第一本質半導體 層; 結晶化該第一本質半導體層以形成一具有漸變結晶度 之第二本質半導體層;及 在該第二本質半導體層上依序形成一第二雜質摻雜半 導體層與一第二電極。
    131851.doc
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