CN103107227B - 非晶硅薄膜太阳能电池及其制作方法 - Google Patents

非晶硅薄膜太阳能电池及其制作方法 Download PDF

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Abstract

一种非晶硅薄膜太阳能电池及其制作方法，所述非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法包括：提供基板；在所述基板上表面形成SiGe虚拟衬底；在所述SiGe虚拟衬底表面形成第一掺杂类型微晶硅层，所述第一掺杂类型微晶硅层受到应力作用；在所述第一掺杂类型微晶硅层表面形成本征非晶硅层；在所述本征非晶硅层表面形成第二掺杂类型非晶硅层；在所述第二掺杂类型非晶硅层表面形成抗反射层；在所述抗反射层表面形成第一电极，在所述基板下表面形成第二电极。所述非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法能够提高非晶硅薄膜太阳能电池的效率。

Description

非晶硅薄膜太阳能电池及其制作方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种非晶硅薄膜太阳能电池及其制作方法。
背景技术
薄膜太阳能电池是在玻璃、金属或塑料等基板上沉积很薄（几微米至几十微米）的光电材料而形成的一种太阳能电池。薄膜太阳能电池具备弱光条件下仍可发电、生产过程能耗低及可大幅度降低原料和制造成本等一系列优势，已成为近年来的研究热点，其市场发展潜力巨大。
基本的薄膜太阳能电池结构，包括单P-N结、P-I-N/N-I-P以及多结。典型的单结P-N结构包括P型掺杂层和N型掺杂层。单结P-N结太阳能电池有同质结和异质结两种结构。同质结结构的P型掺杂层和N型掺杂层都由相似材料（材料的能带隙相等）构成。异质结结构包括具有不同带隙的材料至少两层。P-I-N/N-I-P结构包括P型掺杂层、N型掺杂层和夹于P层和N层之间的本征半导体层（即未掺杂的I层）。多结结构包括具有不同带隙的多个半导体层，所述多个半导体层互相堆叠。在薄膜太阳能电池中，光在PN结附近被吸收。由此所得的载流子扩散进入所述PN结并被内建电场分开，从而生成穿过所述器件和外部电路系统的电流。
非晶硅薄膜太阳能电池是将非晶硅薄膜生长在低成本的衬底材料上，材料和制作成本大幅度下降，易于大规模生产，明显降低了电池成本。非晶硅薄膜太阳能电池的转换效率受到很多因素的影响，有待进一步的提高。
更多关于非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法请参考公开号为CN101901847A的中国专利。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种非晶硅薄膜太阳能电池及其制作方法，提高非晶硅薄膜太阳能电池的转换效率。
为解决上述问题，本发明的技术方案提出了一种非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法，包括：提供基板；在所述基板上表面形成SiGe虚拟衬底；在所述SiGe虚拟衬底表面形成第一掺杂类型微晶硅层，所述第一掺杂类型微晶硅层受到应力作用；在所述第一掺杂类型微晶硅层表面形成本征非晶硅层；在所述本征非晶硅层表面形成第二掺杂类型非晶硅层；在所述第二掺杂类型非晶硅层表面形成抗反射层；在所述抗反射层表面形成第一电极，在所述基板下表面形成第二电极。
可选的，包括：首先在基板表面生长一层Ge含量随厚度逐渐增加的Si1-xGex缓冲层，再在所述Si1-xGex缓冲层表面生长一层Ge含量稳定的弛豫Si1-xGex层，所述Si1-xGex缓冲层和弛豫Si1-xGex层构成SiGe虚拟衬底。
可选的，所述SiGe虚拟衬底的形成工艺包括分子束外延、超高真空化学气相沉积或减压化学气相沉积。
可选的，形成所述第一掺杂类型微晶硅层的方法为：在所述SiGe虚拟衬底表面沉积第一掺杂类型非晶硅层，然后对所述第一掺杂类型非晶硅层进行晶化处理，形成第一掺杂类型微晶硅层。
可选的，所述晶化处理方法包括：快速热退火、常规高温炉退火、激光晶化或微波诱导晶化。
可选的，采用的晶化处理的方法为快速热退火，所述快速热退火时间为60秒~300秒，温度为450℃~1000℃。
可选的，所述第一掺杂类型微晶硅层的厚度范围为 第二掺杂类型非晶硅层的厚度范围为 本征非晶硅层的厚度范围为10nm~500nm。
可选的，所述第一掺杂类型微晶硅层和第二掺杂类型非晶硅层中掺杂离子的浓度范围为1E10/cm3~1E20/cm3。
可选的，所述第一掺杂类型微晶硅层为P型层，第二掺杂类型非晶硅层为N型层。
可选的，所述第一掺杂类型微晶硅层为N型层，第二掺杂类型非晶硅层为P型层。
可选的，还包括，在所述SiGe表面依次形成第一掺杂类型非晶硅层、本征非晶硅层和位于本征非晶硅层表面的第二掺杂类型非晶硅层，然后进行晶化处理，形成第一掺杂类型微晶硅层、本征微晶硅层、第二掺杂类型微晶硅层。
本发明的技术方案还提出了一种非晶硅薄膜太阳能电池，包括：基板；位于所述基板上表面的SiGe虚拟衬底；位于所述SiGe虚拟衬底表面的第一掺杂类型微晶硅层；位于所述第一掺杂类型微晶硅层表面的本征非晶硅层；位于所述本征非晶硅层表面的第二掺杂类型非晶硅层；位于所述本征非晶硅层表面的抗反射层；位于所述抗反射层表面的第一电极；位于所述基板下表面的第二电极。
可选的，所述SiGe虚拟衬底包括基板表面的Ge含量随厚度逐渐增加的Si1-xGex缓冲层和位于Si1-xGex缓冲层表面的Ge含量稳定的弛豫Si1-xGex层。
可选的，所述第一掺杂类型微晶硅层的厚度范围为 第二掺杂类型非晶硅层的厚度范围为 本征非晶硅层的厚度范围为10nm~500nm。
可选的，所述第一掺杂类型微晶硅层和第二掺杂类型非晶硅层中掺杂离子的浓度范围为1E10/cm3~1E20/cm3。
可选的，所述第一掺杂类型微晶硅层为P型层，第二掺杂类型非晶硅层为N型层。
可选的，所述第一掺杂类型微晶硅层为N型层，第二掺杂类型非晶硅层为P型层。
为解决所述问题，本发明的技术方案还提出了另一种非晶硅薄膜太阳能电池，包括：基板；位于所述基板上表面的SiGe虚拟衬底；位于所述SiGe虚拟衬底表面的第一掺杂类型微晶硅层；位于所述第一掺杂类型微晶硅层表面的本征微晶硅层；位于所述本征微晶硅层表面的第二掺杂类型微晶硅层；位于所述本征微晶硅层表面的抗反射层；位于所述抗反射层表面的第一电极；位于所述基板下表面的第二电极。
可选的，所述第一掺杂类型微晶硅层的厚度范围为 第二掺杂类型微晶硅层的厚度范围为 本征微晶硅层的厚度范围为10nm~500nm。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
在基板的上表面形成SiGe虚拟衬底之后，再在所述SiGe虚拟衬底上形成第一掺杂类型微晶硅层，所述第一掺杂类型微晶硅层内具有晶体颗粒，所述晶体颗粒具有一定的晶相结构。由于SiGe虚拟衬底及其表面形成的第一掺杂类型微晶硅层中晶粒之间晶格失配，在所述第一掺杂类型微晶硅层内会产生双轴应力，所述双轴应力可以同时提高第一掺杂类型微晶硅层内电子和空穴的迁移率。从而提高所述非晶硅太阳能电池中载流子的迁移率，降低载流子的复合率，提高太阳能电池的总的电流密度，提高太阳能电池的转换效率。
进一步的，所述第一掺杂类型微晶硅层是由第一掺杂类型非晶硅层晶化处理形成，在生长平面内所述第一掺杂类型非晶硅层内会按照SiGe虚拟衬底的晶格形成晶体，从而形成第一掺杂类型微晶硅层，所述第一掺杂类型微晶硅层内由于晶体Si的晶格常数小于SiGe，因此，所述第一掺杂类型微晶硅层在生长平面内受到张应力，而在垂直生长平面的方向上受到压应力。所述双轴应力可以同时提高第一掺杂类型微晶硅层内电子和空穴的迁移率，提高太阳能电池的转换效率。
进一步的，所述SiGe虚拟衬底包括基板表面的Ge含量随厚度逐渐增加的Si1-xGex缓冲层和位于Si1-xGex缓冲层表面的Ge含量稳定的弛豫Si1-xGex层。所述Ge含量随厚度逐渐增加的Si1-xGex缓冲层能够有效控制位错向上延伸，从而形成位错缺陷较少的弛豫Si1-xGex层，从而在所述SiGe虚拟衬底表面获得高质量的第一掺杂类型微晶硅层。
进一步的，所述SiGe虚拟衬底本身的晶格常数大于Si的晶格常数，所以在SiGe虚拟衬底中的载流子具有更高的迁移率，有利于太阳能电池的光生空穴和光生电子被第二电极收集，提高太阳能电池的总的电流密度，提高太阳能电池的转换率。
附图说明
图1是本发明的实施例的非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法的流程示意图；
图2至图9是本发明的实施例的非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法的剖面示意图。
具体实施方式
如背景技术中所述，目前非晶硅太阳能电池的转换效率有待进一步的提高。
研究发现，光生载流子的复合直接影响太阳能电池的开路电压。所以在载流子在向电极运动的过程中，提高载流子的迁移速率可以有效降低光生载流子的复合率从而提高太阳能电池的转换效率。
本发明的实施例提出了一种非晶硅薄膜太阳能电池及其制作方法，在SiGe虚拟衬底上形成第一掺杂类型微晶硅层，所述第一掺杂类型微晶硅层受到双轴应力作用，能够提高太阳能电池的载流子的迁移速率，从而提高太阳能电池的转换效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。所描述的实施例仅仅是本发明的可实施方式的一部分，而不是其全部。在详述本发明实施例时，为便于说明，示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明的保护范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。根据所述实施例，本领域的普通技术人员在无需创造性劳动的前提下可获得的所有其它实施方式，都属于本发明的保护范围。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
请参考图1，为本实施例中非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法的流程示意图，包括：
步骤S1：提供基板；
步骤S2：在所述基板的上表面形成SiGe虚拟衬底；
步骤S3：在所述SiGe虚拟衬底表面形成第一掺杂类型非晶硅层；
步骤S4：对所述第一掺杂类型非晶硅层进行晶化处理，形成第一掺杂类型微晶硅层；
步骤S5：在所述第一掺杂类型微晶硅层表面形成本征非晶硅层；
步骤S6：在所述本征非晶硅层表面形成第二掺杂类型非晶硅层；
步骤S7：在所述第二掺杂类型非晶硅层表面形成抗反射层；
步骤S8：在所述抗反射层表面形成第一电极层，在所述基板下表面形成第二电极。
请参考图2，提供基板100。
具体的，所述基板100为冶金级晶体硅基板（MG-Si）或单晶硅片，所述基板的掺杂类型与后续形成的第一掺杂类型非晶硅层的掺杂类型一致。
需要说明的是，本实施例还可以在提供基板100之前对所述基板100进行清洗，以去除基板100上的杂质，从而避免基板100上的杂质影响太阳能电池的性能。
请参考图3，在所述基板100上形成SiGe虚拟衬底110。
具体的，所述SiGe虚拟衬底110包括位于基板100的上表面的Ge含量随厚度逐渐增加的Si1-xGex缓冲层101和位于Si1-xGex缓冲层101表面的Ge含量稳定的弛豫Si1-xGex层102。
所述SiGe虚拟衬底110的形成工艺包括分子束外延、超高真空化学气相沉积或减压化学气相沉积。本实施例中采用超高真空化学气相沉积工艺。在形成所述SiGe虚拟衬底110之前，首先对所述基板100进行清洗，去除基板100表面的杂质，以确保后续形成的SiGe虚拟衬底110质量。在850℃的温度下，采用Si2H6作为反应气体源，首先在基板表面生长一层Si缓冲层（未示出），以改善生长初始表面，所述Si2H6的流量为13sccm，所述Si缓冲层的厚度为200nm~600nm；然后生长Si1-xGex缓冲层101，所述Si1-xGex缓冲层101中Ge的含量x随着生长厚度逐渐增加，保持Si2H6的流量为13sccm不变，GeH4的流量从0至5sccm递增，形成Ge含量随厚度逐渐增加的Si1-xGex缓冲层101；再在所述Si1-xGex缓冲层101表面生长弛豫Si1-xGex层102，此时保持Si2H6的流量为13sccm，GeH4的流量为2.5sccm，形成弛豫Si1-xGex层102，所述弛豫Si1-xGex层102中，Ge的含量x保持稳定。所述Si1-xGex缓冲层101和弛豫Si1-xGex层102构成了SiGe虚拟衬底110。
其中，基板100表面的Ge含量随厚度逐渐增加的Si1-xGex缓冲层101能够有效控制位错向上延伸，从而在所述Si1-xGex缓冲层101表面形成位错缺陷较少的弛豫Si1-xGex层102。从而使后续在所述SiGe虚拟衬底110上形成的第一掺杂类型非晶硅层晶化形成质量较高的第一掺杂类型微晶硅层。
所述SiGe虚拟衬底110本身的晶格常数大于Si的晶格常数，所以在SiGe虚拟衬底中的载流子具有更高的迁移率，有利于太阳能电池的光生空穴和光生电子被第二电极收集，提高太阳能电池的总的电流密度，提高太阳能电池的转换率。
请参考图4，在所述SiGe虚拟衬底110表面形成第一掺杂类型非晶硅层103。
具体的，所述第一掺杂类型非晶硅层103可以是N型层或者P型层，所述第一掺杂类型非晶硅层103的厚度为 所述第一掺杂类型非晶硅层103的形成工艺可以是低压化学气相沉积或等离子体化学气相沉积、液相外延或溅射沉积等工艺。
本实施例中，采用等离子体增强化学气相沉积法形成所述第一掺杂类型非晶硅层103，所述第一掺杂类型非晶硅层103为N型层，具体形成方法为：以SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiH4作为反应气体，在一定的保护气氛下反应生成硅原子，在SiGe虚拟衬底110的表面沉积形成非晶硅层，再对所述非晶硅层进行N型离子掺杂，形成第一掺杂类型非晶硅层103。所述第一掺杂类型离子掺杂，可以采用离子注入或扩散工艺形成，也可以在形成非晶硅层的同时采用原位掺杂工艺形成。所述掺杂离子包括磷、砷或锑中的一种或几种，掺杂离子的浓度为1E10/cm3~1E20/cm3。
在本发明的其他实施例中，所述第一掺杂类型非晶硅层103还可以是P型层，采用本实施例中的方法形成非晶硅层之后，对所述非晶硅层进行P型离子掺杂，形成第一掺杂类型非晶硅层。所述P型离子掺杂，可以采用离子注入或扩散工艺形成，也可以在形成非晶硅层的同时采用原位掺杂工艺形成。掺杂离子包括硼、镓或铟中的一种或几种，掺杂离子的浓度为1E10/cm3~1E20/cm3。
请参考图5，对所述第一掺杂类型非晶硅层103（请参考图4）进行晶化处理，形成第一掺杂类型微晶硅层104。
对所述第一掺杂类型非晶硅层进行晶化处理形成第一掺杂类型微晶硅层的方法包括：快速热退火、常规高温炉退火、激光晶化或微波诱导晶化。
本实施例中，采用的晶化处理的方法为快速热退火，所述快速热退火为在N2、He、Ne、Ar其中的一种或几种气体中进行，退火时间为60秒~300秒，温度为450℃~1000℃。在低于硅的熔点的温度下，加热第一掺杂类型非晶硅层，使硅原子获得能量迁移重组，硅原子会朝着能量降低的结晶形式的规则化生长，形成晶体颗粒，所述晶体颗粒具有一定的晶相结构。从而使第一掺杂类型非晶硅层转变成第一掺杂类型微晶硅层104。
所述第一掺杂类型微晶硅层104中的晶相结构会沿着SiGe虚拟衬底110的表面晶相形成，由于SiGe虚拟衬底110的晶格常数大于第一掺杂类型微晶硅层104中晶体颗粒的晶格常数，在所述第一掺杂类型微晶硅层104内会产生双轴应力，第一掺杂类型微晶硅层104在水平生长平面内受到张应力，而在垂直生长平面的方向上受到压应力，可以同时提高所述第一掺杂类型微晶硅层104内电子和空穴的迁移率。从而提高所述非晶硅薄膜太阳能电池中载流子的迁移率，提高太阳能电池的总的电流密度，从而提高太阳能电池的转换效率。
本发明的其他实施例中，也可以在所述SiGe虚拟衬底上直接采用化学气相沉积的工艺形成第一掺杂类型微晶硅层。
请参考图6，在所述第一掺杂类型微晶硅层104表面形成本征非晶硅层105。
具体的，所述本征非晶硅层105为低掺杂或无掺杂的非晶硅层，所述本征非晶硅层105的厚度为10nm~500nm。所述本征非晶硅层105的形成工艺可以是低压化学气相沉积、等离子体化学气相沉积、液相外延或溅射沉积等。
由于微晶硅层和非晶硅层内缺陷较多，如果非晶硅层或微晶硅层直接接触形成的PN结，所述PN结是不稳定的，而且光照时光电导不明显，几乎没有有效的电荷收集。所以，非晶硅薄膜太阳能电池的基本结构不是PN结而是PIN结。在N型层和P型层之间形成本征层，所述本征非晶硅层为无掺杂或轻掺杂的非晶硅层，本征非晶硅层两侧的第一掺杂类型微晶硅层和第二掺杂类型非晶硅层在电池内部形成内建势，以收集电荷。而本征非晶硅层作为光敏区，主要形成光生电子和光生空穴。
请参考图7，在所述本征非晶硅层105表面形成第二掺杂类型非晶硅层106。
具体的，所述第二掺杂类型非晶硅层106可以是N型层或者P型层，与第一掺杂类型微晶硅层104的掺杂类型不同，所述第二掺杂类型非晶硅层106的厚度为 所述第二掺杂类型非晶硅层106的形成工艺可以是低压化学气相沉积或等离子体化学气相沉积、液相外延或溅射沉积等工艺。
本实施例中，第一掺杂类型微晶硅层102为N型层，所述第二掺杂类型非晶硅层106为P型层。具体形成工艺与第一掺杂类型非晶硅层103（请参考图4）的形成工艺相同，在此不作赘述。所述第二掺杂类型非晶硅层106的掺杂离子包括磷、砷或锑中的一种或几种，掺杂离子浓度为1E10/cm3~1E20/cm3。
在本发明的其他实施例中，也可以在SiGe虚拟衬底表面依次形成第一掺杂类型非晶硅层、本征非晶硅层、第二掺杂类型非晶硅层之后，进行退火，使得所述第一掺杂类型非晶硅层转化为第一掺杂类型微晶硅层，同时，本征非晶硅层和第二掺杂类型非晶硅层也分别转化为本征微晶硅层和第二掺杂类型微晶硅层。
请参考图8，在所述第二掺杂类型非晶硅层106表面形成抗反射层107。
具体的，可以采用PECVD、磁控溅射或电子束蒸发等方法形成所述抗反射层107，所述抗反射层107为低折射率系数的透明材料，例如TiO2、SiN、SiO、Al2O3、SiO2或CeO2等。所述抗反射层107的厚度范围为 所述抗反射层107除了抗反射的作用外，还可以起到钝化表面的作用，降低载流子在第二掺杂类型非晶硅层表面的复合。本实施例中采用的抗反射层107的材料为TiO2。
本实施例在形成抗反射层107之前，还可以先在第二掺杂类型掺杂层表面采用热氧化工艺形成一层厚度范围为 的二氧化硅（未示出），从而可以进一步降低少数载流子的表面复合。因为采用热氧化工艺形成二氧化硅的过程中，可以有效去除硅表面的间隙缺陷，从而钝化未饱和悬挂键，降低载流子的表面复合几率。
请参考图9，在所述抗反射层表面形成第一电极108，在所述基板下表面形成第二电极109。
形成所述第一电极层108和第二电极109的具体工艺对于本领域的技术人员是熟知的，在此不再赘述。
本发明的实施例还提供了一种非晶硅薄膜太阳能电池。
请参考图9，为所述非晶硅薄膜太阳能电池的结构示意图。
所述非晶硅薄膜太阳能电池包括：基板100；位于所述基板100上表面的SiGe虚拟衬底110；位于所述SiGe虚拟衬底110表面的第一掺杂类型微晶硅层104；位于所述第一掺杂类型微晶硅层104表面的本征非晶硅层105；位于所述本征非晶硅层105表面的第二掺杂类型非晶硅层106；位于所述第二掺杂类型非晶硅层106表面的抗反射层107；位于所述抗反射层107表面的第一电极108；位于所述基板100下表面的第二电极109。
所述基板100为冶金级晶体硅基板（MG-Si）或单晶硅片，所述基板100的掺杂类型与后续形成的第一掺杂类型微晶硅层的掺杂类型一致。
所述SiGe虚拟衬底100包括基板表面的Ge含量随厚度逐渐增加的Si1-xGex缓冲层101和位于Si1-xGex缓冲层表面的Ge含量稳定的弛豫Si1-xGex层102。所述SiGe虚拟衬底能够提高第一掺杂类型微晶硅层104中载流子的迁移率，从而提高非晶硅薄膜太阳能电池的效率。
本实施例中，所述第一掺杂类型微晶硅层104为N型层，第二掺杂类型非晶硅层为P型层。在本发明的其他实施例中，也可以是所述第一掺杂类型微晶硅层为P型层，所述第二掺杂类型非晶硅层为N型层。所述第一掺杂类型微晶硅层104的厚度范围为 第二掺杂类型非晶硅层106的厚度范围为 本征非晶硅层105的厚度范围为10nm~500nm。第一掺杂类型微晶硅层104和第二掺杂类型非晶硅层106中掺杂离子的浓度范围为1E10/cm3~1E20/cm3。
所述抗反射层107为低折射率系数的透明材料，例如TiO2、SiN、SiO、Al2O3、SiO2或CeO2等。在所述第二掺杂类型非晶硅层106与抗反射层107之间还可以具有一层厚度范围为 的二氧化硅（未示出），所述二氧化硅采用热氧化工艺形成，可以有效去除硅表面的间隙缺陷，从而钝化未饱和悬挂键。
在本发明的其他实施例中，所述本征非晶硅层和第二掺杂类型非晶硅层也可以是本征微晶硅层和第二掺杂类型微晶硅层。
通过上述实施例的说明，应能使本领域专业技术人员更好地理解本发明，并能够再现和使用本发明。本领域的专业技术人员根据本文中所述的原理可以在不脱离本发明的实质和范围的情况下对上述实施例作各种变更和修改是显而易见的。因此，本发明不应被理解为限制于本文所示的上述实施例，其保护范围应由所附的权利要求书来界定。

Claims (16)

1.一种非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括：
提供基板；
在所述基板上表面形成SiGe虚拟衬底；
在所述SiGe虚拟衬底表面形成第一掺杂类型非晶硅层；
晶化所述第一掺杂类型非晶硅层以形成第一掺杂类型微晶硅层，其中所述第一掺杂类型微晶硅层与所述SiGe虚拟衬底的表面直接接触，并且其中所述微晶硅层受到所述SiGe虚拟衬底所致的应力作用；
在所述第一掺杂类型微晶硅层表面形成本征非晶硅层；
在所述本征非晶硅层表面形成第二掺杂类型非晶硅层；
在所述第二掺杂类型非晶硅层表面形成抗反射层；
在所述抗反射层表面形成第一电极，在所述基板下表面形成第二电极。
2.根据权利要求1所述的非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，SiGe虚拟衬底的形成方法包括：首先在基板表面生长一层Ge含量随厚度逐渐增加的Si1-xGex缓冲层，再在所述Si1-xGex缓冲层表面生长一层Ge含量稳定的弛豫Si1-xGex层，所述Si1-xGex缓冲层和弛豫Si1-xGex层构成SiGe虚拟衬底。
3.根据权利要求1所述的非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述SiGe虚拟衬底的形成工艺包括分子束外延、超高真空化学气相沉积或减压化学气相沉积。
4.根据权利要求1所述的非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，形成所述第一掺杂类型微晶硅层的方法为：在所述SiGe虚拟衬底表面沉积第一掺杂类型非晶硅层，然后对所述第一掺杂类型非晶硅层进行晶化处理，形成第一掺杂类型微晶硅层。
5.根据权利要求4所述的非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述晶化处理方法包括：快速热退火、常规高温炉退火、激光晶化或微波诱导晶化。
6.根据权利要求4所述的非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，采用的晶化处理的方法为快速热退火，所述快速热退火时间为60秒～300秒，温度为450℃～1000℃。
7.根据权利要求1所述的非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一掺杂类型微晶硅层的厚度范围为第二掺杂类型非晶硅层的厚度范围为本征非晶硅层的厚度范围为10nm～500nm。
8.根据权利要求1所述的非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一掺杂类型微晶硅层和第二掺杂类型非晶硅层中掺杂离子的浓度范围为1E10/cm3～1E20/cm3。
9.根据权利要求1所述的非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一掺杂类型微晶硅层为P型层，第二掺杂类型非晶硅层为N型层。
10.根据权利要求1所述的非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一掺杂类型微晶硅层为N型层，第二掺杂类型非晶硅层为P型层。
11.一种非晶硅薄膜太阳能电池，其特征在于，包括：
基板；
位于所述基板上表面的SiGe虚拟衬底；
位于所述SiGe虚拟衬底表面的第一掺杂类型微晶硅层；
位于所述第一掺杂类型微晶硅层表面的本征非晶硅层；
位于所述本征非晶硅层表面的第二掺杂类型非晶硅层；
位于所述本征非晶硅层表面的抗反射层；
位于所述抗反射层表面的第一电极；
位于所述基板下表面的第二电极，
其中由所述第一掺杂类型微晶硅层、所述本征非晶硅层和所述第二掺杂类型非晶硅层形成的PIN结构与所述SiGe虚拟衬底直接接触，并且
其中所述第一掺杂类型微晶硅层的厚度范围为第二掺杂类型非晶硅层的厚度范围为本征非晶硅层的厚度范围为10nm～500nm。
12.根据权利要求11所述的非晶硅薄膜太阳能电池，其特征在于，所述SiGe虚拟衬底包括基板表面的Ge含量随厚度逐渐增加的Si1-xGex缓冲层和位于Si1-xGex缓冲层表面的Ge含量稳定的弛豫Si1-xGex层。
13.根据权利要求11所述的非晶硅薄膜太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂类型微晶硅层和第二掺杂类型非晶硅层中掺杂离子的浓度范围为1E10/cm3～1E20/cm3。
14.根据权利要求11所述的非晶硅薄膜太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂类型微晶硅层为P型层，第二掺杂类型非晶硅层为N型层。
15.根据权利要求11所述的非晶硅薄膜太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂类型微晶硅层为N型层，第二掺杂类型非晶硅层为P型层。
16.一种微晶硅薄膜太阳能电池，其特征在于，包括：
基板；
位于所述基板上表面的SiGe虚拟衬底；
位于所述SiGe虚拟衬底表面的第一掺杂类型微晶硅层；
位于所述第一掺杂类型微晶硅层表面的本征微晶硅层；
位于所述本征微晶硅层表面的第二掺杂类型微晶硅层；
位于所述本征微晶硅层表面的抗反射层；
位于所述抗反射层表面的第一电极；
位于所述基板下表面的第二电极，
其中由所述第一掺杂类型微晶硅层、所述本征微晶硅层和所述第二掺杂类型微晶硅层形成的PIN结构与所述SiGe虚拟衬底直接接触，并且
其中所述第一掺杂类型微晶硅层的厚度范围为第二掺杂类型微晶硅层的厚度范围为本征微晶硅层的厚度范围为10nm～500nm。
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