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TW201029208A - Microcrystalline silicon alloys for thin film and wafer based solar applications - Google Patents

Microcrystalline silicon alloys for thin film and wafer based solar applications Download PDF

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TW201029208A
TW201029208A TW098143729A TW98143729A TW201029208A TW 201029208 A TW201029208 A TW 201029208A TW 098143729 A TW098143729 A TW 098143729A TW 98143729 A TW98143729 A TW 98143729A TW 201029208 A TW201029208 A TW 201029208A
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Taiwan
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layer
type
germanium
substrate
forming
Prior art date
Application number
TW098143729A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuran Sheng
Yong-Kee Chae
Original Assignee
Applied Materials Inc
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Publication date
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Description

201029208 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明之實施例大體上係關於太陽能電池及其形成方 法。特別地,本發明之實施例係關於形成於薄膜與結晶 太陽能電池的波長選擇反射層。 【先前技術】 結晶矽太陽能電池和薄膜太陽能電池為兩種太陽能電 池。結晶矽太陽能電池一般採用單晶基板(即純矽單晶基 板)或多晶石夕基板(即多晶或聚石夕)。附加膜層沉積在妙基 板上,以增進光獲量、形成電路並保護裝置。薄膜太陽 能電池使用材料薄層’其沉積在適合之基板上而構成一 或多個p-n接合區。適合之基板包括玻璃、金屬和聚合 物基板。 為擴展太陽能電池的經濟用途,必須改善效率。太陽 能電池效率與入射光轉換成有用電力的比率有關。為了 能用於更多應用,太陽能電池效率必須高於目前最好性 能約15。隨著能量成本提高’需有改良之薄膜太陽能 電池和在工廠環境中形成其之方法與設備。 【發明内容】 本發明之實施例提供形成太陽能電池的方法。一些實 施例提供一種製造太陽能電池的方法,包含形成導電層 201029208 至基板上、以及形成p型結晶半導體合金層至導電層 上。本發明-些實施例尚包括非晶形或本質型半導體 層、η型摻雜之非晶形或結晶層、緩衝層、變性摻雜層 和導電層。第二導電層可形成在η型結晶層上。 替代實施例提供一種形成太陽能電池的方法,包含形 成導電層至基板上、形成第一摻雜結晶半導體合金層至 導電層上、以及形成第二摻雜結晶半導體合金層至第一 摻雜結晶半導體合金層上。一些實施例尚包括未摻雜之 非Ba形或結晶半導趙層、緩衝層、變性捧雜層和導電層。 一些實施例還包括第三和第四摻雜結晶半導體合金層於 串疊接合面結構中。 另些實施例提供一種形成太陽能電池的方法,包含形 成反射層至半導體基板上、以及形成結晶接合面至反射 層上’其中反射層包含一或多個結晶半導體合金層。
本發明之實施例更提供光電裝置,包含反射層,其置 於第一 P_i_n接合區與第二p-i-n接合區間且内含複數個 穿孔,其中該複數個穿孔之每一穿孔是藉由在第二p-i-n 接合區形成於反射層前,移除反射層的部分材料而形成。 本發明之實施例更提供形成太陽能電池裝置的方法, 包含形成第一 p-i-n接合區於基板的表面,形成第一反射 層至第一 p-i-n接合區上,其中第一反射層選擇性將波長 約550奈米(nm)至約800nm的光反射回第一 p-i-n接合 區,以及形成第二p-i-n接合區至第一反射層上。 本發明之實施例更提供一種用以形成太陽能電池的自 4 201029208 動化與整合系統’包含適於沉積p型含發層至基板表面 的第一沉積腔室、適於沉積本質型含矽層和n型含矽層 至基板表面的第二沉積腔室、適於沉積η型反射層至基 板表面的第二沉積腔室、適於在η型反射層中形成複數 個穿孔的圓案化腔室、以及適於在第一沉積腔室、第二 沉積腔室、第三沉積腔室與圖案化腔室間傳送基板的自 動化輸送裝置。 本發明之實施例更提供一種用以形成太陽能電池的自 動化與整合系統,其包含第一叢集工具及第二叢集工 具,該第一叢集工具包含至少一適於沉積ρ型含矽層至 基板表面的處理腔室、至少一適於沉積本質型含矽層至 基板表面的處理腔室及至少一適於沉積η型含矽層至基 板表面的處理腔室,該第二叢集工具包含至少一適於沉 積η型反射層至基板表面的處理腔室及適於在第一與第 一叢集工具間傳送基板的自動化輸送裝置。 【實施方式】 薄膜太陽能電池一般是以許多不同方式將多種膜或層 放置在一起而組成。大部分用於此裝置的膜含有半導體 元素,其包含矽、鍺、碳、硼、磷、氮、氧、氫等。不 同的膜特徵包括結晶度、摻質種類、摻質濃度、膜折射 率、膜消光係數 '膜透明度、膜吸收率和導電率。一般 來說,這些膜大多是利用化學氣相沉積製程形成,其包 5 201029208 括若干離子化程度或電漿形成。 用於太陽能電池的膜 光電製程期間一般是由塊體半導體層(如含矽層)產生 電荷。塊體層有時也稱為本質層,以區別其與太陽能電 池中的各種播雜層。本質層可有任何預定結晶度此將 影響其光吸收特徵。例如,非晶形本質層(如非晶形矽) 通常會吸收來自不同結晶度之本質層(如微晶矽)的不同 波長光。基於此原因,大部分的太陽能電池使用兩種層, 以產生最寬的可吸收特徵。在一些例子中,本質層做為 二不同層型間的緩衝層,使二層間的光學性質或電性平 緩轉變。
矽和其他半導體可形成不同結晶度的固體。本質無結 晶度的固體為非晶形,具微量結晶度的矽稱為非晶形 矽。完全結晶矽稱為結晶、多晶或單晶矽。多晶矽為形 成許多由晶界隔開之晶粒的結晶矽。單晶矽為矽之單一 結晶。具部分結晶度的固體,結晶分率約5%至约%%, 被稱為奈米晶或微晶,其一般是指懸浮於非晶相的晶粒 尺寸。具大晶粒的固體稱為微晶,具小晶粒的固體則稱 為奈米晶。應注意,,結晶矽”一詞可指具任何晶相類型的 發’包括早晶和奈来晶碎。 第1圓為多重接合面太陽能電池1〇〇之一實施例的示 意圖’其定位朝向光源或太陽輻射1 〇丨。太陽能電池1 〇〇 包含基板102,例如玻璃基板、聚合物基板、金屬基板 或其他適合之基板,且具薄膜形成其上。太陽能電池ι〇〇 201029208 更包含一形成於基板102上之第一透明導電氧化物(TCO) 層104、一形成於第一 TCO層1〇4上之第一 p_i_n接合 區126。在一配置中,一波長選擇反射(WSR)層112形成 於第一 p-i-n接合區126上。一第二p-i-n接合區128形 成於第一 p-i-n接合區126上’ 一第二TCO層122形成 • 於第二p-i-n接合區128上’且一金屬背層124形成於第 二TC0層122上。在一實施例中,WSR層112置於第一 φ P-i_n接合區I26與第二p-i-n接合區US之間,且經配 置以具有改善光散射的膜性質並於所形成之太陽能電池 1〇〇中產生電流。此外,WSR層112亦提供一良好的p_n 穿随接合面’其具高導電率和影響其穿透與反射性質之 適當能帶隙範圍’藉以增進形成太陽能電池的光轉換效 率。WSR層112將進一步詳述於後。 為了經由加強光捕捉而改善光吸收,可利用渔式、電 漿、離子及/或機械處理來選擇性織構基板及/或形成於其 ® 上之一或多層薄膜。例如,在第j圖所示之實施例中, 第一 TC0層104經織構,且後續沉積其上之薄膜大致依 循底下表面的形貌。 第一 TC0層104和第三TC〇層122各自包含氧化踢、 氧化鋅、氧化銦錫、錫酸鎘、其組合物或其他適合材料。 應理解TCO材料尚可包括附加捧質和成分。例如,氧化 鋅更包括摻質,例如!g、鎵1和其他適合摻質。氧化 辞較佳包含5原子%或以下的摻質,更佳包含2.5原子% 或以下的銘在一些例子中,基板1〇2由玻璃製造商提 201029208 供且已形成第一 TCO層104。 第一 p-i-n接合區126包含p型非晶形矽層1〇6、形成 於P型非晶形矽層106上之本質型非晶形矽層1〇8、和 . %成於本質型非晶形矽層124上之η型微晶矽層11〇。 • 在一些實施例中,ρ型非晶形矽層1〇6的形成厚度為約 60埃(Α)至約300Α。在某些實施例中,本質型非晶形矽 層108的形成厚度為約15〇〇α至約35〇〇α。在某些實施 • 例中,η型微晶矽層uo的形成厚度為約100Α至約40〇Α。 叙配置WSR層112於第一 ρ·ί_η接合區126與第二 p-i-n接合區128間,以具有一些預定膜性質。在此配置 下WSR層112主動做為具預定折射率或折射率範圍的 中間反射體,以反射來自太陽能電池1〇〇光入射邊所接 收的光。WSR層112還當作接面層,其增加第一 p小n 接合區126對短波長至中間波長光(如28〇nm至8〇〇nm) • 的吸收及改善短路電流,進而提高量子與轉換效率。wsr 層Π2更具有對於中間波長至長波長光(如5〇〇nm至 U〇〇nm)的高膜透射率,以協助光穿透到形成於接合區 128之層。另外,通常期WSR層112盡量不吸收光,而 將預疋波長之光(如短波長)反射回第一 p_i_n接合區I% 的各層,並讓預定波長之光(如長波長)穿透到第二pi_n 接合區128的各層。此外,WSR層112可具預定能帶隙 和高膜導電率’以有效傳導所產生之電流及容許電子從 第一 p-i-n接合區126流向第二p-i_n接合區128,並避 免阻斷所產生之電流。WSR層112期將短波長光反射回 8 201029208 第一 P_i_n接合區126,同時容許實質上所有的長波長之 光通過第一 pM-n接合區128。藉由形成對預定波長有高 膜透射率、低膜光吸收率、預定能帶隙性質(如寬能帶隙 範圍)和高導電率的|8尺層112,可改善整體太陽能電池 轉換效率》 在一實施例中,WSR層112為一種具有n型或p型摻 質配置於WSR層112内之微晶石夕層。在一例示實施例 中’ WSR層112為一種具有η型摻質配置於界8尺層η2 内之η型微晶矽合金。配置於WSR層U2内之不同摻質 也會影響WSR層的膜光學性質和電性,例如能帶隙、結 晶分率、導電率、透明度、膜折射率、消光係數等。在 一些例子中’一或多種摻質可摻雜到WSR層112的不同 區域,以有效控制及調整膜能帶隙、功函數、導電率、 透明度等。在一實施例中,控制WSR層112以具有約 1.4至約4之折射率、至少約2電子伏特(eV)之能帶隙和 南於約0.3S/cm之導電率。 在一實施例中,WSR層112包含η型摻雜之矽合金層, 例如氧化矽(SiOx、Si02)、碳化矽(SiC)、氮氧化矽 (SiON)、氮化矽(SiN)、氮化碳矽(SicN)、碳氧化矽 (SiOC)、氮化碳氧矽…(^…等。在一示例實施例中’ WSR層112為n型siON或SiC層。 第二P-i-n接合區128包含p型微晶矽層114,且在一 些情況下包含選擇性p_i緩衝型本質非晶形矽(piB)層 116’其形成於p型微晶矽層114上。接著,一本質型微 9 201029208 晶石夕層11 8形成於p型微晶矽層丨14上,且一 n型非晶 形矽層120形成於本質型微晶矽層118上。在某些實施 例中’ p型微晶矽層Π4的形成厚度為約i〇〇a至約 400A ^在某些實施例中,p_i緩衝型本質非晶形矽(piB) 層116的形成厚度為約5〇a至約500A。在某些實施例 中’本質型微晶矽層118的形成厚度為約1 〇〇〇〇A至約 30000A。在某些實施例中,n型非晶形矽層12〇的形成 厚度為約ιοοΑ至約5〇oA。 金屬背層124包括選自由銘(A1)、銀(Ag)、欽(Ti)、鉻 (Cr)、金(Au)、銅(Cu)、始(Pt)、其合金和其組合物所組 成群組之材料’但不以此為限。可進行其他製程來形成 太陽能電池100,例如雷射切割製程。其他膜、材料、 基板及/或封裝可設於金屬背層124上,以完成太陽能電 池裝置。形成之太陽能電池可内接成模組,其進而連接 成陣列。 太陽輻射101主要由p-i-n接合區126、128的本質層 108、118吸收並轉換成電子電洞對。p型層ι〇6、114與 π型層110、120間產生延伸越過本質層108、118的電場, 促使電子流向η型層110、120’而電洞流向p型層1〇6、 114,因而產生電流。由於非晶形矽和微晶矽吸收不同波 長的太陽輻射101,故第一 p-i-n接合區126包含本質型 非晶形矽層108 ’且第二p-i-n接合區128包含本質型微 晶梦層11 8 »如此,形成之太陽能電池1 〇〇將捕捉更多 部分的太陽輻射光譜而更有效率。因非晶形石夕的能帶隙 201029208 比微晶碎大’故依先讓太陽轄射101照射本質型非晶形 矽層108並穿過WSR層112,然後照射本質型微晶矽層 118的方式堆疊非晶形矽和本質微晶層的本質層ι〇8、 118。未被第一 p_i_n接合區126吸收的太陽輻射持續穿 過WSR層112’並繼續行進至第二p_j_n接合區128。
本質型非晶形矽層108可藉由提供氫氣與矽烧氣體比 約20: 1或以下之混合氣體沉積而得。矽烷氣體的供應 流速為約〇.5每分鐘標準毫升/公升(sccm/L)至約 7sccm/L。氳氣的供應流速為約5sccm/L至約6〇sccm/L。 約15毫瓦/平方公分(mW/cm2)至約25〇mW/cm2之射頻 (RF)功率供給喷淋頭。腔室壓力維持在約0.1托耳至約 20托耳之間,例如約〇 5托耳至約5托耳。本質型非晶 形矽層108的沉積速度為約1〇〇埃/分鐘(A/min)或以上。 在一示例實施例中,本質型非晶形矽層1〇8以約12 5 : ! 之氫氣與發燒比沉積。 P-1緩衝型本質非晶形矽(PIB)層116可藉由提供氫氣 與矽烷氣體比約50 ·· 1或以下之混合氣體沉積而得,例 如小於約30:卜例如約2〇:1至約3〇:1,如約乃 石夕烧氣體的供應流速為約G 5seem/L至約5seem/L,例如 約2.3sCCm/L。氫氣的供應流速為約5sccm/L至約 8〇SCCm/L,例如約 2〇SCCm/L 至約 65sccm/L,如 57sCCm/L。約l5mW/cm2至約⑽讀/一之功率 約Μ—2)供給噴淋頭。腔室虔力維持在約(M托耳 至約2。托耳之間,較佳約。·5托耳至約5托耳,例如: 201029208 3托耳《 PIB層的沉積速度為約i〇〇A/min或以上。 本質型微晶石夕層118可藉由提供氫氣與矽烷氣體比約 2〇 . 1至約200 : i之混合氣體沉積而得。矽烷氣體的供 應流速為約〇.5sccm/L至約5sccm/L。氫氣的供應流速為 約4〇sccm/L至約4〇〇sccm/L。在某些實施例中,矽烷流 速於沉積期間從第一流速上升到第二流速。在某些實施 例中,氫氣流速於沉積期間從第一流速下降成第二流 速。在約1托耳至約1〇〇托耳之腔室壓力下較佳約3 托耳至約20托耳,更佳約4托耳至約12托耳,施加約 300mW/cm2或以上之RF功率(較佳6〇〇mW/cm2或以上) 通常會以約20〇A/min或以上之速度(較佳約5〇〇A/min) 沉積具有結晶分率約20%至約80%(較佳約55%至約75%) 的本質型微晶石夕層。在一些實施例中,沉積期間將施加 RF功率之功率密度從第一功率密度提高到第二功率密 度是有利的》 / 在另-實施例中,本質型微晶石夕層118可以多個步驟 沉積,其各具不同結晶分率。在一實施例中例如,氫 氣與矽烷比按四個步驟從1〇〇 : i減少成95 : t、9〇 : i 和85: i。在-實施例中’錢氣雜的供應流速為約 O.lsccm/L至約5sccm/L,例如約〇 97似眺。氫氣的供 應流速為約i〇sccm/L至約200sccm/L,例如約8(^咖几 至約U)5SCCm/L。在具有多個步驟之沉積(如四個步驟) 的例示實施例中,第一步驟的氫氣流速可先為約 97SCCm/L ’然後在後續處理步驟中逐漸減少成約 12 201029208 92sccm/L、88sccm/L 和 83sccm/L。在約 1 托耳至約 1〇〇 托耳之腔室壓力下(如約3托耳至約2〇托耳,例如約4 托耳至約12托耳’例如約9托耳),施加約3〇〇niW/cm2 或以上之RF功率(如約49〇mW/cm2)將以約2〇〇A/min或 以上之速度(如約40〇A/min)沉積本質型微晶矽層。 電荷收集一般是由摻雜半導體層提供,例如摻雜p型 或η型摻質之矽層型摻質通常為第ΠΙ族元素,例如 蝴或鋁。η型摻質通常為第ν族元素,例如磷、砷或錄。 在多數實施例中’硼做為ρ型摻質,磷做為η型摻質。 藉著把含爛或含填化合物納入反應混合物中,可將摻質 添加到上述ρ型和η型層1〇6、110、114、120。適合的 硼和磷化合物一般包含飽和與不飽和低級硼烷和膦寡聚 物。一些適合的硼化合物包括三甲基硼(B(CH3)3或 TMB)、二硼烷(B2H6)、三氟化硼(BF3)和三乙基硼 (B(C2H5)3或TEB)。膦是最常見的麟化合物。摻質通常 伴隨載氣供應,例如氫氣、氦氣、氬氣和其他適合氣體。 若以氫氣做為載氣,則其增加反應混合物的總氫氣量, 故氫氣比率包括用於摻質之載氣的氫氣。 摻質通常當作鈍氣的稀釋氣體混合,例如,載氣中提 供約0.5°/。莫耳或體積濃度的摻質。若欲於1.0sccm/L之 載氣中供應0.5%體積濃度的摻質,則產生之摻質流速為 0.005sccm/L。摻質供給於反應腔室的流速為約 0.0002sccm/L至約〇.lsccm/L,此視預定掺雜程度而定。 一般來說,摻質濃度維持在約1〇18個原子/立方公分至約 13 201029208 ι〇2ΰ個原子/立方公分之間。 在一實施例中,D刑鄉曰 P i微日日矽層114可藉由提 石夕烧氣體比約咖:1或以上之漏合氣體沉積 = 1隊1或以下,例如約250:1至約800:1,另= 為約601:1或約am., 、401 . 1。矽烷氣體的供應流速為
Ok池至約〇.8sccm/L,例如約〇2sccm/L至約
〇.38SCCm/L。氫氣的供應流速為約6〇SCCm/L至約 500sccm/L,例如幼,/τ 如約143SCCm/L。ΤΜΒ的供應流速為約 〇._2SCCm/L 至約 0.0016sccm/L ,例如約 0.0(m5sccm/L。若於載氣中供應〇 5%莫耳或體積濃度的 TMB ’則摻質/載氣混合物的供應流速為約q』4seem/L至 約〇.32SCCm/L,例如約〇.23sCCm/L。在約1托耳至約1〇〇 托耳之腔至壓力下,較佳約3托耳至約2〇托耳,更佳約 4托耳至、約12托耳,例如約7托耳或約9托耳施加約 50mW/cm2 至約 700mW/cm2 之 RF 功率,如約 29〇mW/cm2 至約44〇〇mW/cm2將以約lOA/min或以上之速度(如約 /min戈以上)>儿積具有微晶層結晶分率約20%至約 80%(較佳約5〇%至約7〇%)的p型微晶矽層。 在一實施例中’ P型非晶形矽層106可藉由提供氫氣 與矽烷氣體比約20 : 1或以下之混合氣體沉積而得。矽 烧氣體的供應流速為約lsccm/L至約l〇sccm/L。氫氣的 供應流速為約5sccm/L至約60sccm/L。三曱基蝴的供應 流速為約〇.〇〇5sccm/L至約〇.〇5sccm/L。若欲於載氣中 供應0.5%莫耳或體積濃度的三甲基硼,則摻質/載氣混合 201029208 物的供應流速為約lsccm/L至約1〇sccm/L。在約〇【托 耳至約20托耳之腔室麼力下’較佳約】柁耳至約4托 耳,施加約15mW/cm2至約2〇〇mW/cm2之rf功率將以 約1 OOA/min或以上之速度沉積p型非晶形石夕層。 在-實施例中,η型微晶矽層11〇可藉由提供氫氣與 秒烧氣體比約100:丨或以上之混合氣體沉積而得例如 約500: i或以下,例如約15〇: i至約4〇〇:丨,如約3〇4: 1或約2〇3 : 1。矽烷氣體的供應流速為約〇 is_/L至 約〇.8Sccm/L,例如約0 32sccm/L至約〇 45咖城,如 約〇.35Sccm/L。氫氣的供應流速為約3〇sccm/L至約 25〇SCCm/L,例如約 68sccm/L 至約 143sccm/L,如約 71-43sCCm/L。膦的供應流速為約〇 〇〇〇5sccm/L至約
〇.〇〇6SCCm/L,例如約 〇.〇〇25sccm/L 至約 〇 〇i5sccm/L, 如約0.005SCCm/L。換言之,若欲於載氣中供應〇5%莫 耳或體積濃度的膦,則摻質/載氣的供應流速為約 〇.lsccm/L 至約 5sccm/L,例如約 〇.5sccm/L 至約 〇.3sccm/L,如約 〇.9sccm/L 至約 l_〇〇8sccm/L。在約 1 托 耳至約100托耳之腔室壓力下’較佳約3托耳至約2〇托 耳,更佳約4托耳至約12托耳,例如約6托耳或約9托 耳’施加約10〇mW/cm2至約900mW/cm2之rf功率(如 約370mW/cm2)將以約5〇A/min或以上之速度(如約 15〇A/min或以上)沉積具有結晶分率約2〇。/〇至約8〇%(較 佳約50%至約70%)的n型微晶矽層。 在一實施例中,η型非晶形矽層120可藉由提供氫氣 15 201029208 與矽烷氣體比約20 : 1或以下之混合氣體沉積而得,例 如約5.5.1或7.8:1«>矽烷氣體的供應流速為約〇13(;(;111/]^ 至約 10sccm/L ’ 例如約 iscem/L 至約 i〇sccm/L、約 〇.lsccm/L 至約 5sccm/L、或約 〇.5sccm/L 至約 3sccm/L, 如約1.42sccm/L或5.5sccm/L。氫氣的供應流速為約 lsccm/L 至約 40sccm/L,例如約 4sccm/L 至約 40sccm/L、 或約 lsccm/L 至約 10sccm/L,如約 6.42sccm/L 或 27sccm/L。膦的供應流速為約〇 〇〇〇5sccm/L至約
0.075sccm/L,例如約 〇.〇〇〇5sccm/L 至約 〇.〇〇i5sccm/L、 或約 0.015sccm/L 至約 〇.〇3sccm/L,如約 〇.〇〇95sccm/L 或0.023sccm/L)。若於載氣中供應〇.5%莫耳或體積濃度 的膦’則摻質/載氣混合物的供應流速為約〇 lsccm/L至 約 15sccm/L,例如約 〇.lsccm/L 至約 3sccm/L、約 2sccm/L 至約15sccm/L、或約3sccm/L至約6sccm/L,如約 1.9sccm/L至或約4.71sccm/L。在約0.1托耳至約2〇托 耳之腔室壓力下,較佳約0.5托耳至約4托耳,例如約 1.5托耳’施加約25mW/cm2至約250mW/cm2之RF功率 (如約60mW/cm2或約80mW/cm2)將以約ιοοΑ/min或以 上之速度’如約200A/min或以上,例如約30〇A/min或 約600A/min之速度沉積η型非晶形石夕層》 在一些實施例中’可經由高速供應摻質化合物,以重 捧雜或變性換雜各層,例如以上述配方的上限速度。變 性摻雜被認為可提供低電阻接觸接合面而改善電荷收 集,變性摻雜亦被認為可提高某些層(如非晶形層)的導 16 201029208 電率
些實施例中,可採用石夕與其他元素(如氧、碳、氮、 風和錯)的。金。經由反應混合氣體補增各來源這些其 他X素可加入矽膜中。矽合金可用於任何類型的矽層, 匕括P里η型、pIB、WSR層或本質型秒層。例如,藉 著把碳源(如甲烧陶)加到混合氣體,可將碳加入梦 膜。般來說’ CVC4碳氫化合物大多可做為碳源。或者, 此技藝熟知的有機矽化合物可做為矽源與碳源例如有 機石夕烷、有機發氧炫、有機石夕醇等。錄化合物(如錯烧和 有機鍺烷)和含矽與鍺之化合物(如矽基鍺烷或鍺基矽烷) 可做為鍺源。氧氣(02)可做為氧源。其他氧源包括氮氧 化物(一氧化二氮(N2〇)、一氧化氮(N0)、三氧化二氮 (N2〇3)、二氧化氮(N〇2)、四氧化二氮(ν2〇4)、五氧化二 氮(Νζ〇5)和三氧化氮(Ν〇3))、過氧化氫(Η2〇2)、一氧化碳 (CO)或二氧化碳(C〇2)、臭氧(〇3)、氧原子、氧自由基、 和醇類(ROH ’其中R為任何有機或異有機自由基),但 不以此為限。氮源包括氮氣(N2)、氨(NH3)、聯氨(N2H2)、 胺類(RXNR’3_X,其中X為0-3,R和R’個別為任何有機 或異有機自由基)、醯胺((RCO)xNR’3-x,其中X為0-3, R和R’個別為任何有機或異有機自由基)、亞醯胺 (RCONCOR,,其中R和R’個別為任何有機或異有機自由 基)、烯胺,其中RrRs個別為任何有機 或異有機自由基)、和氦·原子與自由基。 應注意在許多實施例中,預洗製程可用來製備基板及/ 17 201029208 或反應腔室供上層沉積。可施行氫氣或氬氣電漿預處理 製程’經由供應約l〇sccm/L至約45sccm/L的氫氣或氯 氣至處理腔室,例如約15sccm/L至約40sccm/L,如約 20scem/L至約36sccm/L,以移除基板及/或室壁上的污 • 染物。在一實例中’氫氣的供應量為約21SCcm/L,或者 氬氣的供應量為約36sccm/L。藉由施加約1〇Inw/cm2至 約250mW/Cm2之RF功率(如約25mW/cm2至約 • 25〇mW/cm2)可完成處理,例如用於氫氣處理為約 60mW/Cm2或約80mW/cm2 ’而用於氬氣處理為約 25mW/cm2。在許多實施例中’沉積p型非晶形矽層之前 進行氬氣電漿預處理製程、及沉積其他類型層之前進行 氫氣電漿預處理製程是有利的。
在一實施例中,WSR層112為一 n型結晶矽合金層, 其形成在η型微晶矽層110上。霤8尺層112的n型結晶 矽合金層可為微晶、奈米晶或多晶。η型結晶矽合金WSR • I U2含有合金元素,例如碳、氧、氮或其任何組合物。 其可沉積成單-同質層、具一或多種漸變特徵的單層, 或層堆叠結構。漸變特徵包括結晶度、摻質濃度(如磷)、 合金材料(如碳、氧、氮)漠度、或諸如介電常數、折射 率、導電率或能帶隙等其他特徵。,型結晶石夕合金職 層U2包含n型碳化梦層、n型氧化石夕層、n型氮化梦層、 η型氮氧化矽層、η型碳氧化矽層及,或η型氮氧碳化矽 層。 η型結晶梦合金讀層112的次要成分量可偏離化學 18 201029208 計量比若干程度。例如,n型碳化矽層可含約1原子%至 約5〇原子%的碳。同樣地,n型氮化矽層可含約^原子 %至約50原子%的氮。n型氧化矽層可含約!原子%至約 5〇原子%的氧。纟包含一種以上次要成分的合金中次 要成分含量可為約i原子%至約5〇原子%,矽含量可為 約50原子%至約99原子%β藉由調整處理腔室内的前驅 物比例’可調整次要成分量。比例可—步步調整而形成 分層結構、或連續調整而形成漸變單層。
含碳氣體(如甲烷(CH4))可加入η型微晶矽層的反應混 合物中,以形成η型微晶碳化矽WSR層U2。在一實施 例中,含碳氣體流速與矽烷流速的比率為約〇至約〇5, 例如約0.20至約〇.35,如約〇25。改變進料中的含碳氣 體與矽烷比率,可調整沉積膜的碳含量。WSR層ιΐ2可 沉積成多層,其各具不同碳含量,或可連續調整沉積WSR 層112各處的碳含量。再者,可同時調整及逐漸改變wsr 層U2的碳和摻質含量。將WSR層112沉積成多個堆疊 層的好處在於,所形成之多層中,各層可有不同的折射 率而容許多層堆疊結構當作布拉格(Bragg)反射器操 作,有效提高WSR層112於預定波長範圍的反射率,例 如短波長到中間波長。 如上所述,η型結晶矽合金WSR層112具備數個優點。 例如’ η塑結晶矽合金wsr層112可設在太陽能電池的 至少三處,例如做為半反射中間反射層、第二WSR反射 趙(如第6B圈元件符號512)或當作接面層。η型結晶矽 19 201029208 合金wSR層112做為接面層可促進第—…接合區… 對短波長光的吸收並改善短路電流,進而提高量子 換效率。另外,η型結晶砍合金慨層u2具有預 學和電性膜性質’例如高導電率、能帶隙和折射率,以 得預定反射率與透射率。例如,微晶碳化Μ長成牡曰 分率大於㈣、能帶隙寬度大於2電子伏特(ev)且導= 率高於0.CH西門子/公分(s/cm)。再者,其沉積速度可為 約15〇_2〇〇A/min或以上、厚度差異小於⑽。藉由改變 反應混合物的含碳氣體與錢比率,可調整能帶隙和折 射率。調整折射率能形成具高導電率和寬能帶隙的反射 層’因而改善所產生之電流。 第2圖為根據本發明另一實施例之單一接合面薄膜太 陽能電池200的側視圖。第2圖實施例與第ι圓實施例 不同之處在於包括P型結晶發合金層206設於第i圖p 型非晶形矽層106與第一 TC〇層1〇4間。或者p型結 晶石夕合金層206為變性換雜層,其具有重換雜合金層2〇6 的P型摻質。故第2圖實施例包含基板2〇1,其上形成 導電廣2〇4,例如類似第1圖第一TCO層104的TC0層。 如上所述’卩型結晶矽合金層206形成在導電層204上。 P里…SB $ σ金層2G6因較少摻雜而有改善的能帶隙、 大致比變性摻雜層小的可調折射率、高導電率,又因包 括合金成分而能抵抗氧攻擊。藉著形成Ρ型非晶形矽層 208、ΡΙΒ層210、本質型非晶形矽層212和^型非晶形 梦層214 ’於ρ型結晶石夕合金層2〇6上形成口小打接合區 20 201029208 220。此即完 战弟2圖太陽能電池200 ’類似前述實施例, 、 類似第1圖WSR層Π2的η型結晶矽合金層216, 和類似第1固i办
固导電層122、124之可為金屬或金屬/TCO 堆疊結構的笛-播 傅的第一導電層218。 第圓為根據本發明又一實施例之串叠接合面薄膜太 陽能電池、 的側視圖。第3圖實施例與第1圖實施例 不同之處在於句把哲
匕枯第一 p型結晶矽合金層3 06設於第一 導電層3〇4愈· nflilju
丹p型非晶形矽合金層308間。或者,第一 P型結晶梦合I
σ f增306也可為變性摻雜之ρ型非晶形矽 、中形成之非晶形碎層内含p型摻質。在一實施例 t如第3圖所示’類似前述實施例之基板,基板301 。含導電層304、帛-P型結晶矽合金層306、p型非晶 形夕口金層3 08和第一 piB層31〇形成於上第一 piB 層3 10為選擇性形成。在_實例中,藉著形成本質非晶 形石夕層312、n型非晶形碎層314於導電| 304上、第-P型結明矽合金層306和P型非晶形矽合金層308,以完 成串疊接合面薄臈太陽能電、池則的第-p_in接合區 328 WSR層316形成在第—p i n接合區328與第二ρ+η 接口區330之間。第:p小n接合區33〇接著形成在wsr 層316上且包括第二p型結晶矽合金層Mg、第二pm 層320本質結晶矽層322和第^ n型結晶矽合金層 324。第二p-i'n接合區類似第1圖太陽能電池100的第 p-1-ri接合區128。類似第 叫 ^ X X ^ * VV oiv yy 316為η型結晶梦合金,立j 八也成在第一 ρ-ι-η接合區328 21 201029208 上。藉由第二n型結晶矽合金層324上增設第二接觸層 326,以完成太陽能電池30(^如上所述,第二接觸層326 可為金屬層或金屬/TCO堆疊層。 第4圖為根據本發明再一實施例之結晶太陽能電池 400的側視圖。第4圖實施例包含半導體基板402,其上 形成結晶矽合金層404。結晶矽合金層404可依所述任 何實施例和配方形成,且可為單一合金層或多層合金層 堆疊結構。如上所述,結晶矽合金層404具可調整的低 折射率’並可建構來提南反射率’而容許結晶梦合金層 404當作形成於其上之結晶太陽能電池4〇6的背部反射 層。在第4圖實施例中,結晶矽合金層4〇4可形成任何 厚度’此視層結構而定。單層實施例的厚度為約5〇〇入 至約5〇ooA,例如約ιοοοΑ至約200〇a,如約15〇〇A。 多層結構的特色在於厚度約1 〇〇A至約1 的多層β 第5Α圖為根據本發明另一實施例之串疊接合面薄膜 太陽能電池500的側視圖。第5Α圖實施例類似第t圖結 構’包括置於基板102上的第—TCO層1〇4和二所形成 之p-i-n接合區508、510。WSR層112置於第一 p_i n 接合區508與第二p-i-n接合區之間。在一實施例 中,WSR層112為η型摻雜之矽合金層,例如二氧化矽 (si〇2)、碳化矽(sic)、氮氧化矽(si0N)、氮化矽(SiN)、 氮化碳矽(SiCN)、碳氧化矽(Si〇c)、氮化碳氧矽 等。在-示例實施例中,WSR層112為1 s咖層或 SiC 層。 22 201029208 此外,第二WSR層5 12(例如,或者稱為背部反射層) 亦置於第二p-i-n接合區510與第二TCO層122或金屬 背層124之間。第二WSR層512的膜性質類似上述第— WSR層112。正如第一 WSR層112期將短波長光反射回 第一 p-i-n接合區508’並讓長波長光通過第二p_i_n接 合區510,配置第二WSR層512以將長波長光反射回第 二p-i-n接合區5 10,且具低電阻以促進電流流通到第二 WSR層512。在一實施例中’第二WSR層512具高膜導 電率和低折射率以得高膜反射率,且與第二TCO層122 間有低接觸電阻。因此,期形成與相鄰層間有低接觸電 阻並具低折射率和高反射率之第二WSR層512。在此實 施例中,第二WSR層512包含碳摻雜之η型矽合金層 (SiC) ’因SiC層的導電率通常比η型氮氧化矽(Si〇N)層 高。在一些情況下,第一 WSR層112或第二WSR層512 由η型SiON層組成’因n型Si〇N層的折射率通常比n 型SiC層低。 在一實施例中,第一賈811層U2的折射率期為約14 至約4,例如約2’·第二WSR層512的折射率期為約! 4 至約4,例如約^第一 WSR層112的導電率期為約高 於10-9S/cm,第二WSR層5丨2的導電率期為約高於 HT4S/cm。 類似第1圓第一 p-i-n接合區126,第一 p小n接合區 508包括p型非晶形矽層106、本質型非晶形矽層1〇8和 η型微晶矽層110 ^類似第2及3圖結構,變性摻雜之p 23 201029208 型非晶形矽層502(重摻雜之P型非晶形矽層)形成在導電 層104上。另外’ η型非晶形矽緩衝層5〇4形成於本質 型非晶形矽層1〇8與η型微晶矽層丨丨〇之間。η型非晶 形矽緩衝層504的形成厚度為約1〇入至約2〇〇人。咸信η 型非晶形石夕緩衝層504有助於彌合存在於本質型非晶形 矽層108與11型微晶矽層11〇間的能帶隙偏差。因此咸 信因增設η型非晶形發緩衝層504而加強電流收集,故 能提高電池效率。 類似第1圖第二p-i-n接合區128,第二p-i-n接合區 510包含p型微晶矽層114及形成於p型微晶矽層ι14 上之選擇性p-i緩衝型本質非晶形矽0岱)層116。一般 來說,本質型微晶矽層11 8形成於選擇性p_i緩衝型本質 非晶形矽(PIB)層11 6上,η型非晶形矽層120形成於本 質型微晶石夕層118上。另外,變性摻雜之η型非晶形發 層406可形成主要當作重摻雜之η型非晶形矽層,以改 善與第二TCO層122間的歐姆接觸。在一實施例中,重 摻雜之η型非晶形矽層406的摻質濃度為約1〇2〇個原子/ 立方公分至約1〇21個原子/立方公分。 第5Β圖係根據本發明另一實施例,繪製形成於串疊接 合面薄膜太陽能電池500之第一 WSR層112和第二WSR 層512的截面視圖。在一實施例中,第一 wsr層112和 第二WSR層512各自由複數個沉積層組成,例如層 112a、112b和層512a、512b,以調整不同波長之光反射 及/或穿透至所形成之太陽能電池500的不同部分。例 24 201029208
如’第一 WSR層112的各層112a-b可具不同折射率, 以有效反射一或多個預定波長之光(如短波長到中間波 長)及讓其他波長穿透(如中間波長到長波長)。穿透各層 112a-b的波長隨後可由第二WSR層512反射回第二p_i_n 接合區510。藉由選擇性調整來分別調整wsr層112、 512的各層折射率,可選擇性反射或穿透不同波長的光, 使太陽能電池預定區域的入射光吸收達最大值,以改善 電流產生和太陽能電池效率。雖然第5B圖緣示WSR層 112、512各自包含二層的構造,但此構造並不限定本文 所述之發明範圍,其僅用於泛指WSR層包含二或多個堆 疊層的構造。第6A圖繪示二或多個堆疊層的構造,其將 進一步說明於後。 在一實施例中,層112a-b、 5 12a_b的相鄰層經配置具 高折射率對比和不同厚度。包含於層U2a b、“仏吨各 層之高折射率對比和不同厚度有助於調整所形成之層 U2a-b、512a_b的光學性質。在一實施例中配置層 U2a-b、512a_b以便與相鄰層(各如n型層ιι〇、p型層 114和第二丁〇〇層122)亦具有高折射率對比。一般來 說’折射率㈣圖描述相鄰層的折㈣相差程 度’其通常表示成折射率比率。故低折射率對比意指相 鄰層間的折射率差異小,高折射率對比代表相鄰材料的 折射率差異大。在-實例中’配置層112“、5⑽的 光學性質以反射及穿透不同波長光。在—實施例中配 置層ma-b、512a_b以反射波長約55Gnm至約謂㈣ 25 201029208 的光。在一實施例中,配置第一 WSR層112以反射波長 約550nm至約800nm的光,同時配置第二WSR層512
以反射波長約700nm至約ΐι〇〇ηιη的光。在一實施例中, 第一層112a經配置具低折射率,而第二層U2b經配置 具高折射率。例如’選擇第一層112a的材料(如SiC、 Si〇x、Six〇yNz)使折射率比第二層U2b所選用的材料(如 si)低。第一層ma的厚度乃配置比第二層1121)厚。在 一實施例中,第二層112b與第一層112a的折射率比率 (第二層折射率/第一層折射率)控制在大於約12,例如大 於約1.5。在一實施例中’第一層112a的折射率為約1 4 至約2.5,第二層i12b的折射率為約3至約4。第一層 112a與第二層112b的厚度比率(第一層厚度/第二層厚度) 控制在大於約1 · 2 ’例如大於約1.5。 在一實施例中,第一層112a為厚度約75A至約75〇a 之η型微晶矽合金層,第二層U2b為厚度約5〇a至約 500A之η型微晶石夕層。然也可利用其他技術改變 層的光學性質(即除了將交替的第一層112&和第二層 112b厚度分別改變成λ/4η(Μ)和X/4n(Si合金)外),因藉 由形成第-層112a和第二層112b,或一連串重複界面處 折射率不連續的第一層和第二層,可改變整體層結 構的光學性質,進而形成具高反射率與可接受吸收損失 的週期性結構。在-實施例中H ma為厚度約 450A之n型微晶矽合金層(如Sic或層),第二層 112b為厚度約300A之〇型微晶梦層。同樣地,第二wsr 26 201029208 層512可類似地配置成第一層512&和第二層51沘間具 南折射率對比和不同厚度。當可理解,第二wsr層512 同樣可配置成類似第一 WSR層112,故在此不再贅述第 二WSR層5 1 2 ’以簡化說明。 第5B圖僅繪示一對雙層,例如第一層112&和第二層 112b。注意此對第一層U2a和第二層可重複形成 多次而形成第一多層堆疊結構,其構成WSR層112,如 第6A圖所示。在一實施例中,第一 WSR層ιΐ2包含多 對第一層 112al、l12a2、112a3 和第二層 112bl、U2b2、 112b3。在一實施例中,第6A圖顯示三對第一層和第二 層各對第層112al-3和第二層112b 1-3可具不同折射 率和不同厚度。例如,第一對層112al、112bl中第二層 112bl與第一層112al的折射率比率大於約i 2,例如大 於約1.5。相較之下,第一對層U2al、112Μ可具有第 一層112al與第二層ii2bl的厚度比率大於約丨2,例如 大於約1.5。第二對層112a2、U2b2的折射率比率可比 第一對層112al、112bl高或低,以協助第一 WSR層112 反射光。另外’第三對層112a3、112b3的折射率對比可 比第一對層112al、112bl和第二對層U2a2、U2b2更 局或更低。 在一實施例中,第一 WSR層112可具有三對層U2a、 112b形成其内。在另一實施例中,第一 WSR層丨η具 有多達五對層112a、112b。在又一實施例中,第一 WSR 層112依需求具有多於五對層U2a、112b。或者,第一 27 201029208 對層112al、112bl、第二對層U2a2、U2b2和第三對層 112a3、112b3可包含各對具有相似折射率對比和厚度變 化的重複對層。藉由調整週期和折射率比率,可最佳化 特定波長的反射,進而產生預定波長選擇反射器。 在一實施例中,第一對層的第一層112al的折射率為 ^ 約2.5且厚度約15〇A,第二層的折射率為約3.8 且厚度約100A。第二對層的第一層112a2的折射率為約 ❹ 2.5且厚度約i5〇A,第二對層的第二層U2b2的折射率 為約3.8且厚度約ΐοοΑ。第三對層的第一層U2a3的折 射率為約2.5且厚度約150A ’第三對層的第二層mb3 的折射率為约3.8且厚度約100A〇在一實例中,第一 WSR層112的總厚度控制為約75〇A。 第6B圖繪示WSR層112的另一構造,其可用來改善 光反射、電流收集和光透射。在此特殊實施例中,wsr 層112包含一或多個絕緣層,例如第6B圖所示具低折射 ^ 率之多層,例如Si、Si〇2、SiON、SiN等。咸信用於形 成WSR層112的摻質或合金元素可改善膜導電率,但會 不备增加吸收損失,因而降低形成太陽能電池之不同接 合面間的光反射率和透射率。故在一實施例中,期於WSR 層112中形成穿孔6〇2或特徵結構、溝槽或圖案化區域 的陣列’以容許後續導電率較高的沉積層(如元件符號 114)形成一連串的分流路徑6〇2八通過|811層112,其 承載大部分的產生電流。WSR層112和一連串形成之分 流路徑602A —併用來權衡WSR層112的預定光學性 28 201029208 質’同時亦利用形成之分流路徑6〇2A降低越過WSR層 (如橫越層厚度)的串聯電阻。此構造有益於當U2 包含一或多個高電阻層或介電材料的情況,其主要為光 學性質所需(如反射及/或透射性)。 ❿ 在一實例中,WSR層包含具低折射率的絕緣層,例如 小於2。接著,絕緣買8尺層112經圖案化而於絕緣wsr 層112中形成孔洞、溝槽、狹縫或其他形狀開口的陣列。 一般來說,穿孔602的陣列有足夠的密度和尺寸(如直 徑)’使越過WSR層112的平均電阻降低成預定值,同 時讀保WSR層保持其預定光學性質。圖案化製程和適合 用於進行圖案化製程的圖案化腔室將配合第9圖詳述於 後。在一實例中’穿孔602填入P型微晶矽層114,其 沉積在絕緣職層112上而構成分流路徑6〇2八。在此 構造中,藉由選擇具低折射率的職層ιΐ2,可獲得 職層112内一或多層的光學性質。同時藉由以p型微 晶石夕層114填充所形成之穿孔,可降低越過職層112 的平均電阻’進而改善平均圖案化職層112的光學性 :與平均電性和太陽能電池裝置的效率。在一 中’絕緣WSR層112為内含 層。 P里微日日矽層114的氧化矽 ^ _實施例中,串叠及/或三接合面實施 =類型的合金材料。例如,在-實施例中,一二 接合區的各層可採用碳做為合金材料,;1Π 合區的各層則包括含鍺材 ’ -p,接 斯在第1、5A-B圖實 29 201029208 施例中’結晶合金WSR層112包含石夕與碳之合金,第一 和第二p-i-n接合區126、128、5〇8、51〇的各層包含矽 與錄之合金,反之亦然。最後,第1及5 A-B圖實施例尚 包含本質層非合金層的變化例。例如,在第1、5 A_B圖 的替代實施例中’層1〇8、118為本質微晶矽層、而非合 金層。此變化例擴大了電池的吸收特徵並增進其電荷分 離能力。 實施例 建構280A之η型微晶碳化矽層的單一接合面太陽能電 池展現13.6毫安培/平方公分(mA/cm2)的短路電流 (Jsc)(如量子效率(QE)測量為13.4mA/cm2)、填充因子(ff) 為73.9%、轉換效率(CE)為9.4%。相較下,使用微晶石夕 的相仿電池展現13.2mA/cm2的Jsc(如QE測量為 13.0mA/cm2)、FF 為 73.6%、CE 為 9.0%。進一步比較下, 使用280A之η型非晶形矽層(其中80A經變性摻雜)的相 仿電池展現13.1 mA/cm2的Jsc(如 QE測量為 12.7mA/cm2)、FF 為 74.7%、CE 為 9.0%。 串疊接合面太陽能電池建構具有包含270A之微晶碳 化矽的η型底部電池層,和包含ιοοΑ之η型非晶形破與 250Α之η型微晶碳化矽的η型頂部電池層。底部電池在 700nm波長下展現9.69mA/cm2的Jsc和58%的qe。頂部 電池在500nm波長下展現10.82mA/cm2的Jsc和78%的 QE。另一串疊太陽能電池建構具有包含270A之n型微 晶碳化梦的η型底部電池層,和包含5〇Α之η型非晶形 30 201029208 梦與250A之η型微晶碳化矽的n型頂部電池層。底部電 池在700nm波長下展現9.62mA/cm2的Jsc和58%的QE。 頂部電池在50〇nm波長下展現i〇.86niA/Cm2的Jsc和78% 的QE。相較下,串疊接合面太陽能電池建構有包含27〇a » 之η型微晶碳化矽的η型底部電池層,和包含2〇〇A之η 型非晶形矽與90Α之變性摻雜(η型)非晶形矽的η型頂部 電池層。底部電池在700nm波長下展現9.00mA/cm2的 φ Jse和53%的QE。頂部電池在5〇Onm波長下展現 10.69mA/cm2的Jsc和5 6%的QE。使用碳化矽可改善二 電池的吸收’尤其是底部電池。 系統和設備構造 第7圖為電漿增強化學氣相沈積(PECVD)腔室700之 一實施例的截面圖’用以沉積薄膜太陽能電池(如第1_4 圖太陽能電池)的一或多層膜。適合的電漿增強化學氣相 沈積腔室可取自位於美國加州聖克拉拉之應用材料公 ❹ 司。應理解其他包括其他製造商提供的沈積腔室也可用 來實施本發明。 腔室700 —般包括壁面702、底部7〇4、噴淋頭710和 基板支揮件73 0’其界定製程容積706。製程容積可經由 閥708進入’以傳送基板進出腔室7〇〇。基板支撐件73〇 包括用以支撐基板的基板接收面732和耦接升降系統 736以抬咼及降低基板支撲件73〇的把柄遮蔽環 733選擇性放在基板1〇2的周圍上方。舉升銷8可移 動穿過基板支撐件730,進而移動基板進出基板接收面 31 201029208 732。基板支撐件73〇尚包括加熱及/或冷卻元件以 維持基板支撐件730呈預定溫度。基板支撐件73〇還包 括接地片731’以於基板支撐件73〇的周圍提供rf接地。 喷淋頭710利用懸吊裝置714耦接背板712的周圍。 喷淋頭710亦利用一或多個中央支撐件716耦接背板, . 以防止下彎及/或控制喷淋頭710的真直度/曲率。氣源 720耦接背板712’以提供氣體通過背板712及穿過喷淋 ❿ 頭710而達基板接收面732。真空幫浦709耦接腔室 700,以控制製程容積7〇6呈預定壓力。RF功率源722 耦接背板712及/或喷淋頭71〇,以提供喷淋頭71〇rf功 率,而於喷淋頭與基板支撐件73〇間產生電場,如此氣 體將在喷淋頭71〇與基板支撐件730間產生電漿❶可採 用各種RF頻率,例如約〇 3兆赫(MHz)至約2〇〇MHz。 在一實施例中’ RF功率源使用頻率為13 56MHz。 諸如誘導耦合遠端電漿源之遠端電漿源724亦可耦接 瘳氣源和背板·》在處理各基板之間,提供清潔氣體至遠端 電衆源724 ’藉以產生遠端電漿並用來清潔腔室組件。 供給喷淋頭之RF功率源722進一步激發清潔氣體。適合 的清潔氣體包括三氟化氮(Νί?3)、氟氣(1?2)和六氟化硫 (SF0) ’但不以此為限。 沉積一或多層(如第丨_4圖之一或多層)的方法包括以 下第6圖處理腔室或其他適合腔室的沉積參數。表面積 為10000cm2或以上(較佳為4〇〇〇〇cm2或以上,更佳為 55〇〇〇Cm2或以上)之基板提供至腔室。當理解處理後,基 32 201029208 板可切割成較小的太陽能電池。 在一實施例中,沉積時,加熱及/或冷卻元件739設定 提供的基板支撐件溫度為約400〇c或以下,較佳約1〇〇 °C至約400°C,更佳約150。(:至約3〇〇〇c,例如约2〇〇t:。 沉積期間,置於基板接收面732上之基板頂表面與喷 淋頭710間的間距為約4〇〇密爾至約12〇〇密爾較佳約 400密爾至約800密爾。 Φ 第8圖為處理系統8〇〇之一實施例的俯視圖,具有複 數個處理腔室83 1-837,例如第7圖PECVD腔室7〇〇或 其他適合沉積矽膜的腔室β處理系統8〇〇包括移送室 820’其輕接負載鎖定室和處理腔室負載 鎖疋至810容許基板於系統外之周遭環境與移送室82〇 和處理腔室831-83 7内之真空環境間傳送。負載鎖定室 810包括一或多個抽真空區域來支托一或多個基板。將 基板輸入系統80〇時,排空抽真空區域;從系統800輸 出基板時’進行通氣。移送室82〇内設至少一真空機器 人822’其適於在負載鎖定室810與處理腔室831-837 間傳送基板。儘管第8圖顯示7個處理腔室,然此構造 並不限定本發明之範圍’系統當可設置任何適當數量的 處理腔室。 在本發明之一些實施例中,系統8〇〇配置以沉積多重 接合面太陽能電池的第一 p-i-n接合區(如元件符號 126、328、508)。在一實施例中,配置處理腔室831-837 之一者以沉積第一 p_i-n接合區的p型層,同時各自配置 33 201029208 其餘處理腔室831·837 μ積本f型層和n型層。第— p-i-η接合區的本質型層和n型層可在同—腔室沉積如 此沉積步驟之間不需進行任何鈍化製程。故在-配置 下,基板經由負載鎖定宝81Λ * ^ 軌領疋至810進入系統,然後真空機器 人將基板傳㈣㈣置心㈣Ρ㈣的W處理腔 室。形成ρ型層後,真空機器人接著將基板傳送到其餘 經配置用以沉積本質型層和η型層的處理腔室之一。、形 成本質型層和η型層後,貧办德扭, 玉僧便真空機器人822將基板傳送回 負載鎖定至81G。在某些實施例中,處理腔室處理基板 以形成Ρ型層的時間大約比單一腔室形成本質型層和η 型層的時間快4倍或以上,較佳快6倍或以上。因此, 在一些沉積第一 Ρ-“η接合區的系統實施例中,Ρ腔室與 i/n腔室的比為1:4或以上,較佳為1:6或以上。包括 提供電漿清潔處理腔室時間的系統產量為約ι〇個基板/ 小時或以上,較佳為20個基板/小時。 在本發明之一些實施例中’配置系統800以沉積多重 接合面太陽能電池的第.—接合區(如元件符號 128 330、51〇)。在-實施例中,配置處理腔室831-837 之一者以沉積第二^接合區的P型層,同時各自配置 其餘處理腔室831_837以沉積本f型層和n型層。第二 …接合區的本質型層和n型層可在同一腔室沉積如 儿積步驟之間不需進行任何鈍化製程。在某些實施例 處理腔至處理基板以形成?型層的時間大概比單一 腔室形成本質型層和n型層的時間快4倍或以上。因此, 34 201029208 在某些沉積篦- . 禾一 p-i-n接合區的系統實施例中,p腔室與 i/n腔室的比盔 句1:4或以上,較佳為1:6或以上。包括 提供電激清:繫者 累處理腔室時間的系統產量為約3個基板/小
時或以上,勒;I A 較佳為5個基板/小時。 在本發明> . < —些實施例中,配置系統8〇〇以沉積第1、 B圖之WSR層U2、5i2,其可置於第一與第二p小n 接合區或篦- . ,
人币一P-卜η接合區與第二TCO層之間。在一實 包例中配置處理腔室83 1-837之一者以沉積一或多個 WSR層,配置另一處理腔室83 1-837以沉積第二p-i-n 接0區的P型層,同時各自配置其餘處理腔室831-837 以’儿積本質型層和n型層。配置以沉積WSR層的腔室數 量類似配置以沉積Ρ型層的腔室數量。此外,WSR層可 在配置以沉積本質型層和η型層的同一腔室沉積。 在某些實施例中,配置以沉積包含本質型非晶形矽層 之第一 p-i-n接合區的系統8〇〇的產量為用以沉積包含本 質型微晶矽層之第二P-i-n接合區的系統800的產量的兩 倍,此乃因本質型微晶矽層與本質型非晶形矽層的厚度 差所致。故適於沉積包含本質型非晶形矽層之第一 p i n 接合區的單一系統800可匹配二或多個適於沉積包含本 質型微晶矽層之第二p-i_n接合區的系統8〇〇。如此,WSR 層沉積製程可在適於沉積第一 ρ·1·η接合區的系統中進 行,以有效控制產量。一旦在一系統令形成第一 ρ·ί_η接 合區,則基板可暴露於周遭環境(即破真空),並傳送到 第一系統來形成第二p-i-n接合區。第一系統沉積第— 35 201029208 p-i-n接合區與第二p-i-n接合區之間需溼式或乾式清潔 基板。在一實施例中,WSR層沉積製程是在個別系統中 沉積。 第9圖繪示具有複數個沉積系統904、905、906或叢 集工具之部分生產線900的配置,其由自動化裝置902 轉接。在一配置下,如第9圖所示,生產線900包含複 數個沉積系統904、905、906,用以形成一或多層、形 成p-i-n接合區或形成完整太陽能電池裝置至基板102 上。系統904、905、906類似第8圖系統800,但通常 配置以沉積不同層或接合區至基板102上。一般來說, 系統904、905、906各自設有負載鎖定904F、905F、906F, 其類似負載鎖定室810且各自轉接自動化裝置902。 處理程序期間,基板通常從系統自動化裝置902傳送 到系統904、905、906之一。在一實施例中,系統906 設有複數個腔室906A-906H,其各自經配置以沉積或處 理構成第一 p-i-n接合區的一或多層,設有複數個腔室 905A-905H的系統905經配置以沉積一或多個WSR層, 設有複數個腔室904A-904H的系統904經配置以沉積或 處理構成第二p-i-n接合區的一或多層。注意系統數量和 各系統中經配置以沉積各層的腔室數量可改變成符合不 同製程需求和構造。在一實施例中,期分開或隔離WSR 層沉積處理腔室和p型、本質型或η型層沉積腔室,以 免太陽能電池裝置或後續形成之太陽能電池裝置的一或 多層交叉污染。在WSR層包括含碳或氧層的構造中,避 36 201029208 免構成接合區的纟質層交又污染及/或防止形成在屏蔽 或處理腔室之其他腔室部件上的含氧或4沉積材料層的 應力造成微粒產生問題大致上是很重要的。 自動化裝置902 一般包含機器裝置或輸送器,其適於 • 移動及定位基板。在一實例中,自動化裝置902為一系 ♦ 列的傳統基板輸送器(如輥型輸送器)及/或機器裝置(如6 抽機器人、水平多關節機器人(SCARA)),其經配置以依 Φ 需求移動及定位生產線90〇上的基板。在一實施例中, 一或多個自動化裝置9〇2還包含一或多個基板升降部件 或吊橋輸送器,其用於讓預定系統上游的基板經過阻擋 其移動的基板而抵生產線900的另一預定位置。如此, 不同系統的基板移動將不會遭遇其他待傳送到另一系統 的基板阻礙。 在生產線900之一實施例中,圖案化腔室95〇連接一 或多個自動化裝置902,並經配置以進行圖案化製程處 ® 理組成WSR層的一或多層。在一實例中,圖案化腔室 950有益地設置利用傳統手段進行圖案化製程處理wsr 層的一或多層。圖案化製程用來形成WSR層的圖案化區 域,例如第6B圖形成於絕緣WSR層112的穿孔6〇2。 亦當理解圖案化製程也可用來在太陽能電池裝置形成製 程期間,蝕刻一或多個先前形成層的一或多個區域。用 以形成穿孔602的典型製程包括微影圖案化與乾蝕刻技 術、雷射剝離技術、圖案化與溼蝕刻技術、或其他用來 於WSR層112中形成預定圖案的類似製程,但不以此為 37 201029208 限。形成於WSR層112的穿孔6〇2陣列通常提供區域來 電氣連接WSR層112上所形成之層與|§尺層ιΐ2底下 所形成之層。 儘管圖案化腔室950的配置一般是描述用於姓刻型製 . 程,但此配置並不限定本發明所述範圍❶在一實施例中, • @案化腔冑950用來移除—或多個所形成之層的一或多 個區域,及/或沉積一或多個材料層(如含摻質材料金 _ 屬膠)至基板表面的一或多個所形成之層上。 在一實施例中,利用沉積圖案蝕刻製程,將穿孔6〇2 蝕入WSR層112。沉積圖案蝕刻製程一般是先沉積預定 圖案之银刻材料至基板102的表面,以匹配形成於WSR 層112之穿孔602的預定構造。在一實施例中在圖案 化腔室950中,利用傳統喷墨印刷裝置、膠印裝置網 印裝置或其他類似製程,選擇性沉積蝕刻材料至wsr層 π 2上。在一實施例中,蝕刻材料包含氟化銨(NH4F)、 ® 與氟化銨形成均質混合物的溶劑、pH調節劑(如氧化物 蝕刻緩衝液(BOE)、氫氟酸(HF))和界面活性劑/濕潤劑。 在一實例中,蝕刻材料包含20克的氟化銨(其與5毫升 (m〗)的二甲胺混合)和25克的丙三醇,其接著加熱達1〇〇 °C,直到混合物的PH達約7並形成均質混合物。咸信使 用鹼性化學劑的好處為在後續加熱而開始驅出氨 前,不會產生揮發性HF蒸氣,故在進行加熱製程前, 不需昂貴又複雜的通風與處理系統。 沉積預定圓案之蝕刻材料後,接著在圖案化腔室95〇 38 201029208 中’利用傳統紅外線(IR)加熱元件或Ir燈加熱基板達約 200 C -3 00°C ’促使餘刻材料中的化學品姓刻WSR層112 而形成穿孔602。如第6B圖所示,穿孔602做為WSR 層112的開口,藉此形成於WSR層112底下之層與沉積 於WSR層112上之層之間可接觸。在一實施例中,基板 表面的穿孔6〇2的直徑為約5微米(μηι)至約2〇〇〇μιη。以 預定溫度處理一段時間後(如約2分鐘),將移除揮發性 φ 蝕刻產物而於穿孔602内留下乾淨的表面,如此可在這 些區域形成可靠的電觸點。在一態樣中,期所述處理程 序和蝕刻劑配方能於WSR層112中形成穿孔602,且不 需進行任何後清潔製程,此乃因揮發移除蝕刻產物和殘 餘蝕刻材料,可留下乾淨的表面供第二pin接合區 510、128形成於上。在一些情況下,期避免進行溼式處 理步驟’以免增加潤洗及乾燥基板所需的時間、增加進 行座式處理步驟相關的擁有成本、及提高氧化或污染穿 瘳 孔602的機會。然在一實施例中,圖案化腔室950或其 他附接處理腔室適於進行選擇性清潔製程處理基板,以 移除任何不當殘餘物,及/或在第二p_i_n接合區51〇、128 形成於上前,形成鈍化表面》在一實施例中,清潔製程 是以清潔液濕潤基板進行。可利用喷灑、淹沒、浸潰或 其他適合技術達成濕潤目的。用於形成一或多個穿孔602 的沉積圖案蝕刻材料製程一例更詳述於共同讓渡且同在 申請中之美國專利申請案序號12/274,023(代理人文件編 號APPM 12974.02)之申請案,西元2〇〇8年u月19曰 39 201029208 申請,其一併附上供作參考β 雖然本發明已以實施例揭露如上,然其他和進一步之 實施例亦不脫離其基礎範圍’本發明之保護範圍當視後 附之申請專利範圍所界定者為準。例如,第7圖處理腔 至顯示呈水平位置。應理解在本發明之其他實施例中, * 處理織可呈任何非水平位置,例如垂直。本發明之實 施例已參照第8及9圖之多重處理腔室叢集工具說明, ❹ 但也可採用線内(in-line)系統和混成之線内/叢集系統。 本發明之實施例已參照經配置以形成第一 pin接合區 的第一系統、經配置以形成W S R層的第二系統和經配置 以形成第二p-i_n接合區的第三系統說明但第一 p小n 接合區、WSR層和第二p-i-n接合區亦可於單一系統中 形成。本發明之實施例已參照適於沉積WSR層本質型 層和η型層的處理腔室說明,然個別腔室也適於沉積本 質型層、η型層和WSR層,且單一處理腔室亦適於沉積 ® P型層、WSR層和本質型層。最後,所述實施例為普遍 應用到透明基板(如玻璃)的p_i_n構造,但此當涵蓋其他 實施例,其中n-i-p接合區、單一或多重堆疊結構按相反 沉積順序建構在不透明基板(如不鏽鋼或聚合物)上β 因此’提出形成太陽能電池裝置之WSR層的設備和方 法。方法有利於製造置於接合面間的WSR層,其具備高 透明度和低折射率而加強電池的光捕捉。此外,WSR層 尚提供可調能帶隙,相較於傳統方法,其有效反射或吸 收不同波長的光’因而提高PV太陽能電池的光電轉換 201029208 效率和裴置性能。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以 限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精 神和範圍内,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之 ’ 保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 ψ. 【圖式簡單說明】 Φ 為讓本發明之上述特徵更明顯易懂,可配合參考實施 例說明’其部分乃繪示如附圖式。 第1圖為根據本發明一實施例之串養接合面薄膜太陽 能電池的側視圖,具有波長選擇反射層置於接合面間; 第2圖為根據本發明一實施例之單一接合面薄膜太陽 能電池的側視圖; 第3圖為根據本發明一實施例之串疊接合面薄膜太陽 能電池的側視圖’具有波長選擇反射層置於接合面間; φ 第4圖為根據本發明另一實施例之串疊接合面薄膜太 陽能電池的側視圖; 第5 Α-5Β圖為根據本發明一實施例之串疊接合面薄膜 太陽能電池的侧視圖,具有波長選擇反射層置於接合面 間, 第6 Α-6Β圖為根據本發明一實施例’置於接合面間之 波長選擇反射層的放大圖; 第7圖為根據本發明一實施例之設備的截面圓; 201029208 第8圖為根據本發明另一實施例之設備的平面圖;以 及 第9圖為根據本發明一實施例之部分生產線的平面 圖’内設第7及8圖設備。 .為助於理解,各圖中相同的元件符號盡可能代表相似 的元件。應理解某一實施例的元件和特徵結構當可併入 其他實施例’在此不另外詳述。 Φ 須注意的是,雖然所附圖式揭露本發明特定實施例, 但其並非用以限定本發明之精神與範圍,任何熟習此技 藝者,當可作各種之更動與潤飾而得等效實施例。 【主要元件符號說明】 100 太陽能電池 101 太陽輕射 102 基板 104、 122 TCO 層 106、 108 、 110 、 114 、 118 、120 ' 124 梦層 112 WSR層 112a-b 、 112al-3 、 112bl-3 層 116 PIB層 124 背層 126、 128 接合區 201 基板 204、 218 導電層 206 合金層 208 ' 212 ' 214 矽層 210 PIB層 220 接合區 300 太陽能電池 301 基板 304 導電層 42 201029208
306 ' 308 、 318 、 324 合金層 310、 320 PIB 層 312 、314 、 322 316 WSR層 326 接觸層 328 ' 330 接合區 400 太陽能電 402 基板 404 合金層 406 矽層 500 太陽能電池 502 矽層 504 缓衝層 508 ' 510 接合區 512 WSR層 512a-b 層 602 穿孔 602A 路徑 700 腔室 702 壁面 704 底部 706 製程容積 708 閥 709 幫浦 710 噴淋頭 712 背板 714 懸吊裝置 716 ' 730 支撐件 720 氣源 722 功率源 724 電漿源 731 接地片 732 基板接收面 733 遮蔽環 734 把柄 736 升降系統 738 舉升銷 739 加熱/冷卻元件 800 系統 810 負載鎖定室 820 移送室 822 機器人 831 -837 處理腔 900 生產線 902 自動化裝置 904-906 沉積系統 43 201029208 腔室 904A-H、905A-H、906A-H、950 904F、905F、906F 負載鎖定
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Claims (1)

  1. 201029208 七、申請專利範圍: κ 一種光電裝置,包含: 反射層’置於一第一 p-i-n接合區與一第二p-i-n接合 區之間,其中該反射層包含: 一第一層;以及 一第二層’置於該第一層上’其中該第二層與該第 一層的一折射率比率大於約12。 2. 如申請專利範圍第1項所述之光電裝置,其中: 該第一 P-i-n接合區包含: 一 P型非晶形石夕層; 一本質型非晶形矽層;以及 一 η型微晶矽層;且 該第二P-i-n接合區包含: P型摻雜之微晶石夕層’置於該第二層上; 一本質型微晶矽層;以及 η型摻雜之非晶形矽層,鄰接該本質型微晶矽層。 3. 如申請專利範圍第i項所述之光電裝置,其中該第一 層與該第二層的一厚度比率大於約1.2。 ' 4. 如申請專利範圍第丨項所述之光電襄置,更包含: 一第二對層,包含: . 45 201029208
    四層與該第 層’置於該第二層上,其中該第 二層的-折射率比率大於約12;以及 一 層置於該第三層上,其中該第 層的折射率比率大於,約I.2;以及 一第二對層,包含: 第五層’置於該第四層上,其中該第 五層的·折射率比率大於約⑴以及 層與該第
    L、層’置於該第五層上,其中該第六層與該第 層的一折射率比率大於約1.2。 5’如申請專利範圍第1項所述之光電裝置,其中該第二 層的一折射率大於該第—層的一折射率。 6,如申請專利範圍第1項所述之光電裝置,其中該反射 φ 層選擇性反射一波長約500奈米(nm)至約800nm的光。 7·如申請專利範圍第1項所述之光電裝置,其中該第一 層為一n型微晶矽合金層。 8.如申請專利範圍第1項所述之光電裝置,其中該第二 層為一η型微晶矽層。 9·如申請專利範圍第1項所述之光電裝置,其中該第— 層包含矽、氧、以及選自由氮和碳組成群組之一元素。 46 201029208 1〇’如申睛專利範圍第1項所述之光電裝置其中該第 層的折射率為約1.4至約2.5,該第二層的一折射率 為約3至約4。 U· 一種光電裝置,包含: „射層置於—第一 P-i-n接合區與一第二p-i-n接合 區之間且内含複數個穿孔,其中該複數個穿孔之每一穿 A疋藉由在該第二p_i_n接合區形成於該反射層上之 移除該反射層的一部分材料而形成。 .如申請專利範圍第U項所述之光電裝置,其中至少 分的該第二p-i_n接合區填充各該些穿孔的至少一 部分》 e •如申請專利範圍第11項所述之光電裝置,其中 該第一 p-i_n接合區包含: P型非晶形矽層; —本質型非晶形矽層;以及 一 η型微晶矽層;且 該第二P-i-n接合區包含: P型摻雜之微晶梦層,置於該反射層上; 一本質型微晶矽層;以及 — η型摻雜之非晶形矽層,鄰接該本質型微晶矽層。 47 201029208 14. 如申請專利範圍f 所述之光電裝置,其中該反 射層包含矽、氧、以及選自由氮和碳組成群組之一元素。 15. 如申請專利範圍第u項所述之光電裴置其中該反 . 射層包含一第一層、以及置於該第一層上的一第二層, 其中該第二層與該第一層的一折射率比率大於約12。 16. —種形成太陽能電池裝置的方法,該方法包含以下 步驟: 形成一第一 p-i-n接合區至一基板的一表面上; 形成一第一反射層至該第一 p-Un接合區上,其中該第一 反射層選擇性將一波長約550奈米(nm)至約8〇〇nm的光 反射回該第一 p-i-n接合區;以及 形成一第二p-i-n接合區至該第一反射層上。 參 17. 如申請專利範圍第16項所述之方法,更包含以下步 驟: 形成一第一反射層至該第二p-i-n接合區上;以及 形成一透明導電層至該第二反射層上。 .18·如申請專利範圍第17項所述之方法,其中該第二反 射層將一波長約700奈米(nm)至約丨丨〇〇nm的光反射回該 第二p-i-n接合區。 48 201029208 19.如申請專利範圍第16項 射層包含—n型微晶發合金 所述之方法,其中該第一反 參
    如申凊專利範圍第16項所述之方 射層的折射率為約14至約4。 法,其中該第一反 21.如申請專利範圍第 c ^ Η 乐1&項所迷之方法,其中形成該 一反射層之步驟更包哪文匕3以下步驟.形成一第一層和— 二層至該篦_Λ· _ Α 第ρ,接合區上,其中該第二層與該第— 的一折射率比率大於約12 22.如申請專利範圍第21項所述之方法 為一 η型微晶矽合金層,該第二層包含— 第第層 其中該第一層 η型微晶梦層。 23.如申請專利範圍第21項所述之方法更包含以驟: 形成一第二對之該第一層與該第二層至該第一對上 及 形成一第三對之該第一層與該第二層至該第二對上 24·如申請專利範圍第16項所述之方法,其中 形成該第一 P-i-n接合區之步驟包含以下步驟: 形成一 p型非晶形矽層; 49 201029208 形成"一本質型非晶形石々® ZS 4 办夕層至該P型非晶形矽層上, 其中該本質型非晶形石夕層句β . 增匕括一 ρ-1緩衝本質型非晶形 矽層和一塊體本質型非晶形矽層;以及 $ & η型微晶矽層至該本質型非晶形矽層上,且 形成該第二P-i-n接合區包含: r 形成一 P型微晶矽層至該反射層上; 形成一本質型微晶矽層至該P型微晶矽層上;以及 . 形成一η型非晶形矽層至該本質型微晶矽層上。 25.如申請專利範圍第16項所述之方法,更包含以下步 驟:在該反射層中形成複數個穿孔,其中該些穿孔是在 該第二p-i-η接合區形成於該反射層上之前形成,且每一 穿孔是藉由移除一部分的該反射層而形成。 鲁 26. 一種用以形成太陽能電池的自動化與整合系統,包 含: 一第一沉積腔室,適於沉積一 p型含矽層至一基板的一 表面上; 一第二沉積腔室,適於沉積一本質型含矽層和一 η型含 矽層至該基板的該表面上; 一第三沉積腔室,適於沉積一 η型反射層至該基板的該 表面上; 一圖案化腔室,適於在該基板之該表面上的該η型反射 層中形成複數個穿孔;以及 50 201029208 一自動化輪送裝置,適於在該第一沉積腔室該第二沉 積腔至、該第三沉積腔室與該圖案化腔室間傳送該基板。 能電池的自動化與整合系統,包 27. —種用以形成太陽 含: 一第一叢集工具,包含: 至少一處理腔室,適於沉積一p型含矽層至一基板 的一表面上; 至少一處理腔室,適於沉積一本質型含矽層至該基 板的該表面上;以及 至少一處理腔室,適於沉積一本質型含矽層至該基 板的該表面上;以及 一第一叢集工具,包含: 至少一處理腔室,適於沉積一n型反射層至該基板 的一表面上;以及 一自動化輸送裝置,適於在該第一叢集工具與該第 一叢集工具間傳送一基板。 28.如申請專利範圍帛27項所述之自動化與整合系統, 更包含: 一第三叢集工具,包含: 至少一處理腔室,適於沉積一 p型含矽層至該基板 的該表面上; 至少一處理腔室,適於沉積一本質型含矽層至該基 51 201029208 板的該表面上;以及 至少一處理腔室,適於沉積一本質型含矽層至該基 板的該表面上。 29.如申請專利範圍第28項所述之自動化與整合系統, '更包含: 一圖案化腔室,可轉接該第一叢集工具、該第二叢集工 φ 具或該第三叢集工具和該自動化輸送裝置,其中該圖案 化腔室適於移除一部分的該n型反射層,以於該η型反 射層中形成複數個穿孔。 像 52
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