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TW201327876A - 薄膜光電電池及其製造方法 - Google Patents

薄膜光電電池及其製造方法 Download PDF

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TW201327876A
TW201327876A TW101145396A TW101145396A TW201327876A TW 201327876 A TW201327876 A TW 201327876A TW 101145396 A TW101145396 A TW 101145396A TW 101145396 A TW101145396 A TW 101145396A TW 201327876 A TW201327876 A TW 201327876A
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Wen-Chin Lee
Liang-Sheng Yu
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Taiwan Semiconductor Mfg
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Abstract

本發明提供了一種薄膜光電電池及其製造方法。此薄膜光電電池，包括：一第一電極層，形成於一基板上；一吸收層，形成於該第一電極層上，該吸收層具有一第一摻質類型，且該吸收層具有自該吸收層之一頂面處部分地延伸進入該吸收層內之一開口，而該開口具有複數個側壁與一底面；一緩衝層，形成於該吸收層之一頂面、該開口之該些側壁與該開口之該底面之上，該緩衝層具有一第二摻質型態；以及一第二電極層，形成於該緩衝層之上。

Description

薄膜光電電池及其製造方法
本發明係關於光電太陽能電池(photovoltaic solar cells)，且特別地是關於薄膜光電電池(thin film photovoltaic cells)及其製造方法。
薄膜光電電池(thin film photovoltaic cells)為眾多能源裝置中之一種，其係為利用將光轉變成電能形態之一種能量之可再生來源，並適用於眾多應用之中。薄膜光電電池係為藉由於基板上沈積多個半導體以及其他材料之薄膜層與薄膜所構成之一多重膜層半導體結構。此些光電電池可按照具有數個分隔之電性連結之電池形態而製作形成於數個輕量化之可撓基板上。輕量化與可撓性等特性使得薄膜光電電池可用於做為可攜式電子產品、航空、及居家與商用大樓之電力來源，因而具有極為廣大之未來應用性，其可應用於如屋頂、外觀及天窗等不同之建築結構處。
薄膜光電電池之半導體封裝物通常包括形成於基板上之一底接觸物或底電極、由位於底電極上之一吸收層與具有相反摻質類型之一緩衝層所形成之一P-N接面區域(p-n junction area)、位於此P-N接面區域上之一頂接觸物或頂電極、以及用於連結頂電極與底電極之內連物(interconnects)。
本發明之一實施例提供了一種薄膜光電電池，包括：一第一電極層，形成於一基板上；一吸收層，形成於 該第一電極層上，該吸收層具有一第一摻質類型，且該吸收層具有自該吸收層之一頂面處部分地延伸進入該吸收層內之一開口，而該開口具有複數個側壁與一底面；一緩衝層，形成於該吸收層之一頂面、該開口之該些側壁與該開口之該底面之上，該緩衝層具有一第二摻質型態；以及一第二電極層，形成於該緩衝層之上。
本發明之另一實施例提供了一種薄膜光電電池之製造方法，包括：形成一第一電極層於一基板上；形成一吸收層於該第一電極層上，具有一第一摻質型態；形成一開口，該開口自該吸收層之一頂面處部分地延伸進入該吸收層內，該開口定義出一吸收層內溝槽，而該吸收層內溝槽具有複數個側壁與一底面；形成一緩衝層於該吸收層之頂面、該溝槽之該些側壁與該溝槽之該底面之上，該緩衝層具有一第二摻質型態；以及形成一第二電極層於該緩衝層之上。
本發明之又一實施例提供了一種一種薄膜光電電池之製造方法，包括：形成導電之一第一電極層於一基板上；形成一開口，該開口定義了延伸並穿透該第一電極層之一垂直通道；形成一吸收層於該第一電極層上，該吸收層具有一第一摻質類型；至少於該第一電極層內之該開口內部分地填入該吸收層之材料，以連結該吸收層與該基板；形成一開口，自該吸收層之一頂面處部分地延伸進入該吸收層內，該開口定義了具有複數個側壁與一底面之一吸收層內溝槽；形成一緩衝層於該吸收層之一頂面、該溝槽之該些側壁與該溝 槽之該底面之上，該緩衝層具有一第二摻質類型；形成一開口，該開口定義了延伸並穿透該緩衝層與該吸收層之一垂直通道；形成一第二電極層於該緩衝層之上；以及至少於該緩衝層與該吸收層內之該開口內部分地填入該第二電極層之材料，以電性連結該第二電極層與該第一電極層。
為讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附的圖式，作詳細說明如下：
於下文中揭示了一種較佳之薄膜光電電池，其藉由增加了有效P-N接面區域而增加了其光吸收能力。於下文中所苗述之薄膜光電電池之製程可使用任何本領域之目前商用機台或使用未來發展之設備以製作此薄膜光電電池。
P-N接面區域的尺寸及其光吸收能力直接相關於光電電池所具有之功率與效率。P-N接面區域的有效尺寸通常受限於薄膜光電電池之表面區域。
於以下圖式中，相似元件係採用相同標號以利對於圖式之解讀，且於下文中描述了薄膜光電電池及其製造方法之多個實施例。
下文中提供了用以施行本發明之不同特徵之多個實施例或範例。以下描述之特定構件及設置情形之範例係用於簡單描述本發明，而非用以限制本發明。於下文中將使用如”低於”、”高於”、”水平的”、”垂直的”、”之上”、”之下”、”上”、”下”、”頂”、”底”或相似描述等詞彙以解釋所描述或所圖示之走向。此些空間相關詞彙係用於包含除圖式所示 之方位以外之元件於使用或操作時之不同方位。除非特別的描述，否則如”依附的”、”固定的”、”連接的”、與”內連的”等相關詞彙係用於描述結構係直接地固定或附著於另一結構，或透過中間結構而間接地固定或附著於另一結構，且兩者皆為可動或處於固定附著之情形或關係。關於此處所使用之鄰近”詞彙係用於描述結構/構件之間之關係，包括各結構/構件之間之直接接觸情形以及於各結構/構件之間具有其他插入的結構/構件出現之情形。再者，本發明之特徵與優點係藉由較佳實施例所顯示。如此，本發明明確地並非受限於較佳實施例所顯示之特定可能之非限制的特徵的組合，其可能單獨存在或結合存在，本發明之範疇係由下述申請專利範圍所定義。
在此所應用之關於如”一”、”一個”、”該”之描述並非用以限定物件之數量，除非有清楚與特定之限定描述。
請參照第1a圖，顯示了於光電電池之製程中包括具有臨場(in-situ)形成之第一摻質類型之一吸收層130之一種薄膜光電電池100。此薄膜光電電池100包括一基板110、形成於其上之一第一電極層120、以及形成於第一電極層120上之具有第一摻質類型之一吸收層130。吸收層130具有一開口135，其自吸收層之頂面處部分地延伸進入吸收層內。開口135具有一底面及數個側壁。於一較佳實施例中，開口135之底面與吸收層130之底面間之一厚度約為0.5微米(例如0.5-0.525微米)或更多。於部分實施例中，開口135之底面與吸收層130之底面之間可具有介於約0.5-3微米之一厚度範圍(例如0.475-3.15微米)。於部分實施例中， 上述厚度可介於1-2微米(例如0.95-2.1微米)。
當上述厚度少於約0.5微米時可能造成吸收層130之不良光吸收能力、效率減少及/或漏電流傳輸至基板110內等情形。基於成本考量，當上述厚度大體大於約0.5微米或更少時為不期望的。於一實施例中，上述開口的深寬比(aspect ratio)約介於0.01(例如0.0095)與約2(例如2.1)。如在此所示情形，開口135之深寬比係定義為開口135的高度除以開口135的寬度。開口135可較佳地具有介於(並包括)約為0.5-2.5微米(例如0.475-2.625微米)之一高度且具有介於(並包括)約為20-30微米(例如19-31.5微米)之一寬度。於部分實施例中，開口135可具有介於(並包括)約為0.1-10微米(例如0.095-10.5微米)之一寬度。於其他實施例中，開口135可具有介於(並包括)約為0.4-200微米(例如0.38-105微米)之一寬度。於一實施例中，開口135可延展基板110之長度。於另一實施例中，開口135可延展基板110之寬度。於又一實施例中，開口135可沿著基板110之表面區域而設置。開口135增加了P-N接面區域(例如吸收層130與緩衝層140之整個介面區域)。如第1a圖所示，吸收層可具有自吸收層130之頂面處部分地延伸進入吸收層130內之數個開口135。此些開口135分別具有數個側壁與一底面。於一實施例中，此些開口135分別可具有不一致之一深寬比。於另一實施例中，於相同之光電電池內之一或多個開口135間之此深寬比可為不同的。
適用於基板100之適當材料包括如鈉鈣玻璃之玻璃、陶瓷、如不鏽鋼與鋁之薄板的金屬、或如聚醯胺 (polyamides)、聚對苯二甲二乙酯(Polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene Naphthalate,PEN)、碳氫聚合物(polymeric hydrocarbons)、纖維聚合物(cellulosic polymers)、(polycarbonates)、聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚醚(polyethers)之聚合物及其他材料，但並不以上述材料為限。於一實施例中，基板110可為玻璃。第一電極層120可由任何之適當導電金屬與半導體材料所形成，例如為鋁、銀、錫、鈦、鎳、不銹鋼、碲化鋅(ZnTe)等。於一實施例中，可使用鉬作為第一電極層120之材料。於另一實施例中，於基板110上形成有一阻障層(未顯示)，而第一電極層120係形成於阻障層之上。阻障層的形成係用以控制自玻璃擴散出之鈉並避免來自於基板110之其他汙染。阻障層可包括一水溶性材料，其包括穩定氧化化合物(stable oxide compounds)，但並不以其為限。
於一實施例中，吸收層130可包括一P型材料。舉例來說，吸收層130可為一P型琉屬化物材料。於一實施例中，吸收層130可包括銅銦鎵硒(CIGS)與Cu(In,Ga)Se2。於其他實施例終，適用於吸收層130材料之硫屬化物材料包括了Cu(In,Ga)(Se,S)2(或稱CIGSS)、CuInSe2、CuGaSe2、CuInS2與Cu(In,Ga)S2，但並不以上述材料為限。可用於形成吸收層130之適當P型摻質包括了硼或其他週期表內之II或III族之元素，但並不以其為限。於其他實施例中，吸收層可包括一N型材料，包括硫化鎘(CdS)，但並不以其為限。薄膜光電電池100可包括數個微 通道(micro-channels)，其係圖案化與切割出定義了延伸進入半導體結構內之一垂直通道，以內部連結不同之導電材料層以及分隔相鄰之太陽能電池。依據於半導體太陽能電池製程中之步驟與其功能，此些微通道或”切割道(scribe lines)”通常命名為”P”。舉例來說，其中P1切割道150與P3切割道270(見於第2圖)係用於電池隔離之必要通道。而P2切割道270(見於第2圖)則形成了第一電極層與第二電極層間之一連接情形。於第1a圖所示實施例中，吸收層130係透過了定義出延伸穿透第一電極層120之一垂直通道(P1切割道150)之一開口而連結基板110。
第1b圖繪示了形成於吸收層130之頂面上之具有一第二摻質類型之一緩衝層140，以製造出薄膜光電電池100之一電性主動P-N接面區域。於圖示之實施例中，緩衝層140係分別形成於此些開口135之一的底面與側壁之上並部分地延伸進入吸收層130內。於一實施例中，緩衝層140可包括一N型材料，其包括硫化鎘(CdS)，但不以其為限，而吸收層130可包括一P型材料，其包括銅銦鎵硒(CIGS)，但不以其為限。於部分實施例中，緩衝層可包括表面摻雜有任何之適當N型摻質，包括鋁、磷、砷或週期表內V族或VI族元素之其他元素，但不以其為限。於圖示之實施例中，緩衝層140順應地形成於吸收層130之頂面與此些開口135之底面與側壁上，其部分地延伸進入吸收層130內。於另一實施例中，緩衝層140為非順應的膜層。如在此之使用情形中，步階覆蓋率(step coverage ratio)係定義為位於開口135側壁上之緩衝層140之厚度與位於吸收層130之 頂面上緩衝層140之厚度間之一比率。底部覆蓋率(bottom coverage ration)則定義為位於開口135之底面上之緩衝層140之厚度與位於吸收層130之頂面上之緩衝層140之厚度間之一比率。較佳地，步階覆蓋率約為0.80(例如0.76)或更多，以最小化片電阻(sheet resistance，Rsh)的影響。於其他實施例中，步階覆蓋率與底部覆蓋率約介於(且包括)約0.6-1.0(例如0.55-1.0)。如第1b圖所示，形成於吸收層130之頂面、開口135之側壁上以及開口135之底面上之緩衝層可顯著地增加P-N接面區域的有效尺寸而不會增加薄膜光電電池的尺寸。因此，便可增加功率收集(power collection)且而不會增加薄膜光電電池的尺寸，且依據本實施例可採用一較小之薄膜光電電池而達成習知薄膜光電電池之相同數量之功率。於另一實施例中，此薄膜光電電池可包括單一、或多重(例如兩個或三個)之P-N接面區域，其中上述開口係形成於一或多個P-N接面區域之內。
請參照第2圖，顯示了一實施例之一種薄膜光電電池200，其具有形成於緩衝層240之頂部之一第二電極層260，以收集來自於電池之電流(電子)且較佳地吸收穿透了吸收層230之最小量光線。於一實施例中，第二電極層260可包括一透明導電氧化物材料。舉例來說，所使用之適當透明導電氧化物包括氧化鋅(ZnO)、氟摻雜氧化錫(FTO)、銦摻雜氧化錫(ITO)、銦摻雜之氧化鋅(IZO)、銻摻雜氧化錫、碳奈米管，或其他適用於第二電極層之適當塗佈材料。第二電極層260可為多重膜層具有或不具有一或多種摻質及或連結物之組合。於一較佳實施例中，所使用之透明導 電氧化物為氧化鋅。於一實施例中，第二電極層260為經N型摻雜。適當之N型摻質可包括如鋁、磷、砷或週期表之其他V或VI族元素之其他適當摻質，但並不以其為限。第二電極層260可具有介於約(且包括)0.1-10微米(例如0.0095-10.5微米)之一厚度。較佳地，第二電極層260具有介於且包括約0.5-3微米(例如0.55-3.15微米)之一厚度。
於圖示之實施例中，薄膜光電電池200更包括數個切割道270與280。吸收材料係經過移除自P2切割道270以電性連結第二電極層與第一電極層，進而避免了內部緩衝層成為介於第二電極層與第一電極層間之阻障層。如第2圖所示，P3切割道280可完全地沿伸穿過第二電極層260、緩衝層240與吸收層230至第一電極層以隔離由切割道250與270所定義出之每一電池。切割道270可至少部分地填入有第二電極層之材料於定義出沿伸穿透緩衝層240與吸收層230且位於第一電極層220上之一垂直通道之開口250之側壁上。
第3圖為一流程圖，顯示了形成一種薄膜光電電池100(200)之製造方法300。於一實施例中，提供一基板110(210)。於步驟310中，藉由包括濺鍍、原子層沉積、化學氣相沉積、或其他技術之任一適當方法於基板110(210)上形成導電之一第一電極層120(220)，但並不以上述方法為限。基板110(210)可於形成第一電極層120(220)之步驟之前先行經過清潔。於步驟320中，於第一電極層120(220)之上形成具有第一摻質種類之一吸收層130(230)。吸收層130(230)係由原子層沉積、化學氣相沉積、金屬氧化化學 氣相沉積、化學浴沉積或任何之適當方法所形成。於部分實施例中，可形成開口150(250)於第一電極層120(220)內且可定義出沿伸穿透第一電極層120(220)之一垂直通道(例如P1切割道)。開口150(250)可露出基板110(210)之頂面。可使用任何適當方法以形成開口150(250)，例如採用尖筆之機械切割或雷射切割，但並不以其為限。開口150(250)亦可使用微影方法形成。可於形成吸收層130(230)時，至少於第一電極層120(220)內開口150(250)部分地填入形成吸收層130(230)之材料，以連結吸收層130(230)與基板110(210)。
於步驟330中，形成自吸收層130(230)之頂面部分地沿伸進入吸收層130(230)內之一開口。此開口定義出具有數個側壁與一底面之一吸收層內溝槽135(235)。吸收層內溝槽135(235)可藉由一微影程序、切割(雷射或切割)程序、一乾蝕刻程序、一濕蝕刻程序或任一適當方法所形成。於部分實施例中，於吸收層130之頂面形成數個開口130(230)，以定義出數個吸收層內溝槽135(235)，每一開口自吸收層130(230)之頂面部分地沿伸進入吸收層130(230)內。於部分實施例中，可使用微影、乾蝕刻、或濕蝕刻以定義出形成於吸收層130(230)內之此一或多個吸收層內溝槽135(235)之深寬比及或密度。發明人已觀察到對於一乾或濕蝕刻程序而言，具有不同密度之吸收層內溝槽區域內之蝕刻率可能不同。請參照第4圖，可使用一乾蝕刻或一濕蝕刻程序以於薄膜光電電池400內形成吸收層內溝槽135之一高密度區域。如圖所示，位於薄膜光電電池400 內之一較高密度區域內之數個吸收層內溝槽435可具有一較低深寬比。請參照第5圖，可使用一乾蝕刻或一濕蝕刻程序以於薄膜光電電池500內之形成吸收層內溝槽535之一低密度區域。如圖所示，相較於位於高密度區域內之吸收層內溝槽內之一深寬比(見於第4圖)，位於薄膜光電電池500之一疏區或隔離區內之吸收層內溝槽535可具有一較高深寬比。
較佳地，於步驟330內形成吸收層之頂面內的開口可使得介於溝槽135(235)之頂面與吸收層130(230)之間的一厚度為介於約0.5微米或更多。於其他實施例中，於吸收層130(230)之頂面內之開口的形成可使得吸收層內溝槽135(235)具有介於約0.01-2之深寬比。於部分之代表性實施例中，吸收層130(230)之頂面內的開口的形成可使得吸收層內溝槽135(235)之高度介於(且包括)約0.5-2.5微米，以及使得吸收層內溝槽135(235)之寬度介於(且包括)約20-30微米，但並不以其為限。於其他實施例中，吸收層130(230)內之頂面內之開口的形成可使得吸收層內溝槽135(235)之寬度介於約0.4-100微米。
於步驟340中，形成具有一第二摻雜類型之一緩衝層140(240)於吸收層130(230)之頂面、溝槽135(235)之數個側壁與底面之上，以製作出電性主動之一P-N接面區域。可藉由一適當方法形成緩衝層140(240)。於一實施例中，緩衝層140(240)可藉由習知之包括硫之電解質溶液之一電解質化學浴沈積(electrolyte chemical bath deposition，CBD)製程所形成。於其他實施例中，緩衝層140(240)可藉由原 子層沉積、化學氣相沉積或金屬氧化化學氣相沉積所形成。較佳地，於步驟340內形成之緩衝層140(240)可使得步階覆蓋率與底部覆蓋率約為0.80或更多，以最小化片電阻值效應。於某些代表性實施例中，緩衝層140可較佳地具有介於(且包括)約0.001-2微米之一厚度，但並非以其為限。於部分實施例中，於緩衝層140(240)以及吸收層130(230)內所形成之開口270可使得此開口定義出沿伸穿透緩衝層140(240)以及吸收層130(230)之一垂直通道(例如P2切割道)。開口270可露出第一電極層120(220)之頂面。可使用常使用於此領域中之任何適當切割方法以形成開口270，其包括利用採用尖筆之機械切割或雷射切割，但並不以其為限。開口270亦可採用微影方法而形成。
於步驟350中，形成一第二電極層260於緩衝層140(240)之上，以收集來自電池之電流且較佳地吸收穿透了吸收層130(230)之一最小量光線。第二電極層可採用包括濺鍍、原子層沉積、化學氣相沉積或其他技術之任一適當方法而沉積，但並不以其為限。於具有位於緩衝層140(240)及吸收層130(230)內之開口270之實施例中，開口270可於形成第二電極層260時至少部分地為形成第二電極層260材料所填入，藉以電性連接第二電極層260與第一電極層120(220)。於部分實施例中，第二電極層260之頂面為平坦的(請參見第2圖)。
請參照第6圖，提供了另一實施例之薄膜光電電池600。於圖示之實施例中，於吸收層630之頂面內形成有一開口，以使得吸收層內溝槽635之寬度大於如第1a、1b、 2等圖所示之吸收層內溝槽135(235)之高度。如第6圖所示，第二電極層660之頂層可為非平坦的。發明人已觀察到吸收層內溝槽635的寬度係為增加的，第二電極層660可部分地順應於吸收層內的溝槽，而改善了薄膜光電電池內之光收集情形。較佳地，於一或多個吸收層內溝槽235(635)之表面上之第二電極層260(660)為連續的。於部分實施例中，於步驟350中，第二電極層260的形成可使得其具有介於(且包括)0.1-3微米之厚度。較佳地，第二電極層260的形成可使得其具有介於約0.5-3微米之厚度。
於部分實施例中，可形成開口280(680)，其定義了沿伸穿過第二電極層260(660)、緩衝層240(640)與吸收層230(630)之一垂直通道(例如P3切割道)。開口280可露出第一電極層220(620)之頂面。可採用包括機械或雷射切割或微影之前述任一適當方法形成開口280，但並非以其為限。
第7圖為一流程圖，顯示了依據本發明之特定實施例之一種薄膜光電電池200(600)之製造方法。於步驟710中，如前述般形成導電之一第一電極層220(620)於一基板210(610)之上。於步驟715中，形成如前所述之定義出沿伸穿透第一電極層之一垂直通道之一開口250(650)(例如P1切割道)。於步驟720中，如前所述般形成具有一第一摻雜類型之一吸收層230(630)於第一電極層之上。於步驟725中，如前所述般於形成吸收層230(630)時至少於第一電極層220(620)內之開口250(650)部分地填入形成吸收層230(630)之材料，以連結吸收層230(630)與基板210(610)。 於步驟730中，如前所述般形成自吸收層230(630)之一頂面部分地延伸進入吸收層230(630)內之一開口，以定義出一吸收層內溝槽235(635)。於步驟735內，形成具有一第二摻雜類型之緩衝層240(640)於吸收層230(630)之頂面上、溝槽235(635)之側壁上以及溝槽235(635)之底面上，以形成一P-N接面區域。於步驟740中，如前所述般形成一開口270(670)，以定義出沿伸穿透緩衝層240(640)、與吸收層230(630)之一垂直通道。於步驟745中，如前所述般於緩衝層240(640)之上形成一第二電極層260(660)。於步驟750中，如前所述般於沉積第二電極層260(660)時，至少於緩衝層240(640)與吸收層230(630)內之開口270(670)內部份地填入第二電極層260(660)之材料，以電性連結第二電極層260(660)與第一電極層220(620)。
藉由如第1a-7圖所示之多種型態之實施情形，本發明便可提供了較佳之薄膜光電電池及其製造方法。
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，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動與潤飾，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。
100‧‧‧薄膜光電電池
110‧‧‧基板
120‧‧‧第一電極層
130‧‧‧吸收層
135‧‧‧開口/吸收層內溝槽
140‧‧‧緩衝層
150‧‧‧P1切割道/開口
200‧‧‧薄膜光電電池
210‧‧‧基板
220‧‧‧第一電極層
230‧‧‧吸收層
235‧‧‧開口/吸收層內溝槽
240‧‧‧緩衝層
250‧‧‧開口
260‧‧‧第二電極層
270‧‧‧P2切割道/開口
280‧‧‧P3切割道/開口
300‧‧‧製造方法
310、320、330、340、350‧‧‧步驟
400‧‧‧薄膜光電電池
410‧‧‧基板
420‧‧‧第一電極層
430‧‧‧吸收層
435‧‧‧吸收層內溝槽
450‧‧‧開口
500‧‧‧吸收層內溝槽
510‧‧‧基板
520‧‧‧第一電極層
530‧‧‧吸收層
535‧‧‧吸收層內溝槽
550‧‧‧開口
600‧‧‧薄膜光電電池
610‧‧‧基板
620‧‧‧第一電極層
630‧‧‧吸收層
635‧‧‧吸收層內溝槽
640‧‧‧緩衝層
650‧‧‧開口
660‧‧‧吸收層內溝槽
670‧‧‧開口
680‧‧‧開口
700‧‧‧製造方法
710、715、720、725、730、735、740、745、750‧‧‧步驟
第1a圖為一剖面圖，顯示了依據本發明之一實施例之具有一基板、一第一電極層以及一吸收層之一種薄膜光電電池；第1b圖為一剖面圖，顯示了依據本發明之一實施例之具有一基板、一第一電極層、一吸收層與一緩衝層之一種 薄膜光電電池；第2圖為一剖面圖，顯示了依據本發明之一實施例之一種薄膜光電電池；第3圖為一流程圖，顯示了依據本發明之一實施例之一種薄膜光電電池之製造方法；第4圖為一剖面圖，顯示了依據本發明之一實施例之一種薄膜光電電池；第5圖為一剖面圖，顯示了依據本發明之一實施例之具有一基板、一第一電極層以及一吸收層之一種薄膜光電電池；第6圖為一剖面圖，顯示了依據本發明之一實施例之具有一基板、一第一電極層以及一吸收層之一種薄膜光電電池；以及第7圖為一流程圖，顯示了依據本發明之一實施例之一種薄膜光電電池之製造方法。
100‧‧‧薄膜光電電池
110‧‧‧基板
120‧‧‧第一電極層
130‧‧‧吸收層
135‧‧‧開口
140‧‧‧緩衝層
150‧‧‧開口

Claims (10)

  1. 一種薄膜光電電池，包括：一第一電極層，形成於一基板上；一吸收層，形成於該第一電極層上，該吸收層具有一第一摻質類型，且該吸收層具有自該吸收層之一頂面處部分地延伸進入該吸收層內之一開口，而該開口具有複數個側壁與一底面；一緩衝層，形成於該吸收層之一頂面、該開口之該些側壁與該開口之該底面之上，該緩衝層具有一第二摻質型態；以及一第二電極層，形成於該緩衝層之上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜光電電池，其中該開口之該底面與該吸收層之該底面之間具有約為0.5微米或更多之一厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜光電電池，其中該薄膜光電電池之一步階覆蓋率約為0.80或更多，而該薄膜光電電池之一底部覆蓋率約為0.80或更多。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜光電電池，更包括：一阻障層，形成於該基板之上，其中該第一電極層係形成於該阻障層之上。
  5. 一種薄膜光電電池之製造方法，包括：形成一第一電極層於一基板上；形成一吸收層於該第一電極層上，具有一第一摻質型態； 形成一開口，該開口自該吸收層之一頂面處部分地延伸進入該吸收層內，該開口定義出一吸收層內溝槽，而該吸收層內溝槽具有複數個側壁與一底面；形成一緩衝層於該吸收層之頂面、該溝槽之該些側壁與該溝槽之該底面之上，該緩衝層具有一第二摻質型態；以及形成一第二電極層於該緩衝層之上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之薄膜光電電池之製造方法，更包括：形成該開口於該吸收層之該頂面內，使得該開口之該底面與該吸收層之該底面之間具有約為0.5微米或更多之一厚度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之薄膜光電電池之製造方法，更包括：形成一開口於該第一電極層內，該開口定義了延伸並穿透該第一電極層之一垂直通道；以及至少於該第一電極層內之該開口內部分地填入該吸收層之材料，以連結該吸收層與該基板。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之薄膜光電電池之製造方法，更包括：形成一開口於該緩衝層與該吸收層之內，該開口定義了延伸並穿透該緩衝層與該吸收層之一垂直通道；以及至少於該緩衝層與該吸收層內之該開口內部分地填入該第二電極層之材料，以電性連結該第二電極層與該第一電極層。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之薄膜光電電池之製造方法，更包括：形成一開口，該開口定義了延伸並穿透該第二電極層、該緩衝層與該吸收層之一垂直通道。
  10. 一種薄膜光電電池之製造方法，包括：形成導電之一第一電極層於一基板上；形成一開口，該開口定義了延伸並穿透該第一電極層之一垂直通道；形成一吸收層於該第一電極層上，該吸收層具有一第一摻質類型；至少於該第一電極層內之該開口內部分地填入該吸收層之材料，以連結該吸收層與該基板；形成一開口，自該吸收層之一頂面處部分地延伸進入該吸收層內，該開口定義了具有複數個側壁與一底面之一吸收層內溝槽；形成一緩衝層於該吸收層之一頂面、該溝槽之該些側壁與該溝槽之該底面之上，該緩衝層具有一第二摻質類型；形成一開口，該開口定義了延伸並穿透該緩衝層與該吸收層之一垂直通道；形成一第二電極層於該緩衝層之上；以及至少於該緩衝層與該吸收層內之該開口內部分地填入該第二電極層之材料，以電性連結該第二電極層與該第一電極層。
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