TW200950113A - Thin film silicon solar cell and manufacturing method thereof - Google Patents

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200950113 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及薄膜矽太陽能電池及其製造方法。 【先前技術】 氫化非晶矽（a-Si )太陽能電池在可見光區域具有高 光感應度並容易調節光學能隙，並且具有低價、低溫、可 大面積製造等優點，因此一直被廣泛地研究。同時，人們 一直努力研究如何減少非晶石夕物質的光輕射引致性能衰退 效應（Stabler-Wronski effect)，其結果開發出了氫稀釋 矽烷等方法。 爲了開發高效率的薄膜石夕太陽能電池，具有低光照射 劣化的吸光層以及在吸光層上形成強電場並可使可見光吸 收達到最小的p型窗層是不可或缺的。因此，p型窗層應 具有寬光學能隙和高導電率，並p型窗層和丨型吸光層的 介面形成雙重接合的P型窗層被廣泛利用。 但是，在p型窗層和i型吸光層（p_a_Sic:H/i_a_Si:H) 之間的雙重接合上的能帶隙的急劇變化使介面上的缺陷密 度增加，引起再結合（rec〇mbinati〇n)損失。另外如果 爲了提高帶隙肖p型窗層流人碳’將使串聯電阻增大，因 而限制太陽能電池的整體性能。 β因此，再結合損失的研究在全世界上廣泛地進行，爲 了提高Ρ型窗層和i型吸光層之間的介面特性，開發了多 種緩衝層（buffer layer)。 例如，1984年日本東京工大首先開發了通過逐漸減少 200950113 碳含量的方法做成的傾斜帶隙i-a-SiC:H缓衝層，並將它 插入到p型窗層和i型吸光層（p-a-SiC:H/i-a-Si:H)的介 面。美國的Solarax公司開發了通過電漿輔助化學氣相沈 積（PECVD，Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 法插入傾斜帶隙i-a-SiC:H緩衝層的非晶矽（a-Si:H)太陽 能電池。日本東京工大開發了通過光照式化學氣相沈積 (PHOTO-CVD)法製造的具有 giass/Sn02/p-a-SiC:H/傾斜帶 隙 i-a-SiC:H/i-a-Si:H/n-// c-Si:H/Ag 結構（面積：0.09 cm2) 的薄膜矽太陽能電池。 但是，沒有通過氫稀釋沈積的傾斜帶隙i_a_Sic:H緩 衝層，其懸空鍵缺陷密度很高，因此在p型窗層和i型吸 光層介面上的再結合損失依然偏高。另外，由於緩衝層的 導電率低，因此存在太陽能電池效率下降的缺點。 另外’韓國科學技術院開發了通過光照式化學氣相沈 積（PHOTO-CVD)法製造的雙層p_a_Sic:H (未稀釋的pa_

SiC:H窗層+氫豨釋的p_a_sic:H缓衝層）結構，這種結構 使在P型窗層上的光吸收達到最小並且在吸光層形成強電 场了以有效減少p型窗層和i型吸光層介面上的再結合， 因而提高p-i-η型非晶矽太陽能電池的效率。 但是’使用光照式化學氣相沈積（ΡΗΟτο-CVD)法時， 由於沈積率緩慢並且在沈積過程中，薄膜將被覆在紫外線 通過的石英囪（quartz win(jow )上，因此打破腔室的真空 從石夬窗去除薄膜後，爲了再次維持高真空需要將腔室烘 焙（baking )。因此，生産太陽能電池耗時很長。因此， 光照式化學氣相沈積（PHOTO_CVD)法不適合於太陽能電池 4 200950113 的批量生産。 【發明内容】 本發明的薄膜矽太陽能電池，包括：層壓在透明基板 -側面上的-正面透明電極；層壓在上述正面透明電極一 側面上且厚度爲iSnm至17mn的一 p型窗層；層壓在上述 P型窗層-側面上且碳濃度爲0.5at〇mic〇/d 3〇at〇mic%、 厚度爲3mn至8nm的一緩衝層；層壓在上述緩衝層一側面 ❹上的- i型吸光層；層壓在上述i型吸光層一側面上的n 型層；層壓在上述η型層一侧面上的金屬内電極。 上述緩衝層可以包括氫化非晶矽碳化物。 上述Ρ型窗層的導電率可以爲lxl〇-6 s/cm。 上述p型窗層可以包括氫化非晶石夕碳化物。 上述P型窗層的光學能隙可以爲特定。 本發明的薄膜矽太陽能電池的製造方法，包括：在透 明基板上層壓正面透明電極的步驟；在上述正面透明電極 ❹上層壓石夕烧濃度爲5%至10%、厚度爲12nm至 17nm 的 ρ 型窗層的步驟；在上述P型窗層上層壓矽烷濃度爲〇 5%至 5 X、厚度爲3nm至8nm的緩衝層的步驟；在上述緩衝層 上層麗i型吸光層的步驟；在上述丨型吸光層上層壓η型 層的步驟，在上述η型層上層麼金屬内電極的步驟。 在層壓上述緩衝層的步驟中，上述緩衝層可以通過硼 原料氣體的流量比爲l〇〇ppm至2〇〇〇ppm來形成。 在層壓上述緩衝層的步驟中，上述緩衝層的碳濃度可 以爲 0.5atomic%至 3.0atomic%。 在層壓上述ρ型窗層的步驟和層壓上述缓衝層的步驟 5 200950113 中’可以通射頻電漿辅助化學氣相沉積（{^(^〇?1*叫11611(^_ Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, RF-PECVD) 法或者甚高頻電漿輔助化學氣相沉積（Very High Frequency-Plasma Enhance Chemical Vapor Deposition, VHF-PECVD)法層壓上述p型窗層和上述緩衝層。 上述p型窗層和上述緩衝層可以由包含矽烷（siH4 )、 氫氣（Η2)、硼原料氣體和碳原料氣體的反應氣體形成。 上述硼原料氣體可以包含乙硼烷（Β2η6 )、三甲基硼 》（ΤΜΒ，TriMethylBoron )、三乙基删（TEB，TriEthylB〇r〇n ) — 〇 上述碳原料氣體可以包含甲烷（CH4 )、乙烯（C2H4 ) 及乙炔（C2H2)之一。 層壓上述p型窗層時，上述透明基板的溫度可以爲1〇〇 °C 至 200°C。 層壓上述p型窗層時，反應腔室的基準壓力可以爲1〇·7 Torr 至 1〇·5 Torr。 層壓上述p型窗層時，反應腔室的沈積壓力可以爲 0.4Torr 至 2Torr 〇 上述P型窗層的導電率可以爲lxl0-6 S/cm。 【實施方式】 下面結合附圖詳細說明實施例。 本發明㈣膜石夕太陽能電池可在玻璃基板或者透明塑 膠基板等透明基板10上串聯多個單元電池。 第-圖爲根據本發明的單一接合p_i_n型非晶石夕薄膜 6 200950113 太陽能電池的剖面圖。如第一圖所示，薄膜矽太陽能電池 包括：形成在作爲絕緣體的透明基板（10)上的一正面透明 電極（20) ’其表面呈凹凸狀；一低氫稀釋的非晶矽碳化物 (p-a-SiC:H)窗層（30a，以下簡稱p型窗層），其形成 於正面透明電極（2〇)的一側面上；較p型窗層（3〇a)的氫稀 釋尚的一非晶矽碳化物（P-a-SiC:H)緩衝層（30b，以下 簡稱緩衝層），其形成於p型窗層（3〇a)的一侧面；分別自 緩衝層（30b)—側面起依序層壓的一 土型吸光層（4〇)、一打 ® 型層（50)、一背面反射膜（60)及一金屬内電極（7〇)β 形成緩衝層（30b)時，如果將碳供給於腔室内，即形成 非晶矽碳化物（p_a_SiC:H)緩衝層（3〇b)。通過合適的碳供 給，緩衝層（30b)的光學能隙形成在p型窗層（3〇&)和i型吸 光層（40)的光學能隙之間。即，緩衝層（3〇b)防止p型窗層 (30句和！型吸光層（4〇)之間的光學能隙和碳組成的急劇變 化。 〇 形成P型窗層（30a)和緩衝層（30b)時，由於懸空鍵的去 除導致效率上升，並爲了提高膜質和導電率進行氯稀釋。 形成P型窗層（30a)時，如果完成高氫稀釋，則正面透明電 極（20)被氫氣蝕刻，形成正面透明電極（2〇)的原子將留在反 應腔室内。這種原子在形成i型吸光層（4〇)時會起雜質的 作用，因此形成p型窗層（30a)時供給的氫氣應低於特定值。 因此，ρ μ窗層(3〇a)的氫稀釋低，而緩衝層(3〇b)的氫稀釋 比P型窗層（30a)的氫稀釋高。因此，防止i型吸光層（4〇) 特性。的同時可以提高p型窗層(3〇a)和緩衝層(鳥)的特性 等（效率、膜質和導電率等）。 7 200950113 在本發明中，使用電漿激振頻率爲13·56ΜΗζ的射頻 電漿辅助化學氣相沉積（RF-PECVD)法或者電漿激振頻率大 於13·56ΜΗζ的甚高頻電漿輔助化學氣相沉積（VHF_PECVD) 法製造p-i-n型薄膜矽太陽能電池。隨著電漿激振頻率的 增加沈積速度也可以跟著增加。這時，本發明的薄瞑矽太 陽能電池爲達到高效率’係包括氫稀釋的p型窗層（3〇a)和 氫稀釋比p型窗層（30a)的氫稀釋高的緩衝層這時， _ 緩衝層（30b)可以具有低的硼摻雜濃度和低的碳濃度。 矽烷被氫氣氫稀釋，當矽烷流量大時矽烷低氫稀釋。p 型窗層（30a)的矽烷流量大於緩衝層（3〇b)的矽烷流量，並且 在碳和硼的摻雜濃度高於緩衝層（3〇b)的碳和硼的摻雜濃度 的條件下沈積。因此，p型窗層（3〇a)包括氫稀釋比緩衝層 (30b)的氫稀釋低的非晶矽碳化物（p_a_SiC:H)。 另外，在η型層（50)上通過CVD方法形成有所述背面 反射膜（60)。如果通過CVD方法形成背面反射膜（6〇),在 多背面反射膜（60)上可形成表面凹凸（texture )。背面反射 膜（60)的凹凸使光捕捉效果（iight trapping effect)達到最 好。這種背面反射膜（60)可以包括氧化鋅（zn〇 )。 金屬内電極（70)將透過太陽能電池層（3〇a，3〇b，4〇， 5〇)的光反射出去的同時可以作為電極。金屬内電極（7〇) 可使用氧化鋅（ZnO )或者銀（Ag)等導電性物質並通過 CVD方法或者錢射（SpUttering )方法形成。 下面，結合第一圖至第四圖詳細說明包括p型窗層（3〇a) 和緩衝層（3Ob)的薄膜碎太陽能電池的製造方法。 如第二圖所示，爲了製造本發明的非晶矽太陽能電池， 8 200950113 在玻璃或者柔性聚合物（fjexible p〇lymer )等絕緣透明基 板（10)上層壓正面透明電極（20)。爲了光捕捉效果（Iight trapping effect)，正面透明電極（2〇)通過被覆表面呈凹凸 的氧化鋅（ZnO)或者二氧化錫（Sn〇2)薄膜來形成（sl〇)。 另外爲了使單元電池間串聯，通過雷射劃線 (scribing )等方法進行刻槽。爲了去除在刻槽過程中產生 的微塵可以進行洗淨步驟。將層壓有正面透明電極（2〇)的 透明基板（10)裝載在PECVD系統的真空腔室後，通過預熱 〇 ;( preheatmg)可以去除殘存於透明基板（10)上的水分。即， 本發明的製造方法還可以包括預熱過程。 P型層（30a)和緩衝層（3〇b)依序層壓在正面透明電極 (20)上（S20，S30) 〇 在緩衝層（30b)上層壓i型吸光層（4〇) ( s4〇) ，i型吸 光層（40)可以包括多種純質層。在這襄，本發明的純質層 可以疋氫化純非晶石夕（i_a_Si:H )、氫化純原晶石夕（i_pC_si:H ) (proto-crystalline silicon)、氫化純原晶矽多層膜（i_pc_ ❹ Sl:H multllayer )、氫化純非晶矽碳化物（i-a_SiC:H )、 氫化純原晶矽碳化物（i_pc_Sic:H )、氫化純原晶矽碳化 物多層膜（i-pc-SiC:H multilayer )、氫化純非晶氧化矽 (i-a-SiO:H)、氫化純原晶氧化矽（i_pc_si〇:H)、氫化 純原晶氧化矽多層膜（i-pC_Si〇:H multilayer )之一》 將由P型窗層（30a)和緩衝層（3〇b)構成的具有雙層p-a_ SiC:H結構的p_i_n型非晶矽用作上層電池（t〇p cell)， 可以製造出高效率的雙重接合或者三重接合太陽能電池。 p-i-n-p-i-n型雙重接合太陽能電池的情況下’下層電 9 200950113 池的i型吸光層（40)的純質層可以是氫化純非晶矽（i_a_ RH)、氫化純非晶矽鍺（i_a_SiGe:H)、氫化純原晶矽鍺 (i-pC-SiGe:H)、氫化純奈米晶矽（i_nc_si:H)、氫化純 微晶矽、氫化純微晶矽鍺（卜从卜以以出） 之一0 p-i-n-p-i-n-p_i_n型三重接合太陽能電池的情況下，中 間電池的i型吸光層40的純質層可以是氫化非晶矽鍺（“ a-SiGe_H) 虱化純原晶石夕錯（i_pC_siGe:H)、氫化純奈 © 米晶矽（i_nc-Si:H)、氫化純微晶矽（i_" c_Si:H)、氫化 純微晶石夕鍺碳（i-"c-SiGeC:H)等，下層電池的純吸光層 可以疋氫化純非晶矽鍺（i-a_SiGe:H )、氫化純原晶矽鍺 (i-pc-SiGe:H)、氫化純奈米晶矽（i.nc SLH)、氫化純 微晶矽（卜"c-Si:H)、氫化純微晶矽鍺 — ο i型吸光層（40)上層壓η型層（50)和金屬内電極（7〇) (S50 ’ S60 ) ’製造非晶薄膜矽太陽能電池。 第二圖爲第二圖的製造方法中，ρ型窗層（3 〇a)的製造 方法流程圖。 彼覆有已刻槽的正面透明電極（20)的透明基板（1〇)爲進 行P型窗層（30a)的沉積而移送到反應腔室（S21)。 這時，將反應腔室的基板支架（holder)溫度設定爲p 型窗層（30a)的沈積溫度（S22)。沈積溫度爲沈積低氫稀 釋的P型窗層（30a)時透明基板（10)的實際溫度。這時沈積 溫度可以爲l〇〇°C至200°C。 如果沈積溫度低於100°C，將導致薄膜的沈積率下降 200950113 並缺陷密度增大。另外，如果沈積溫度高於虞，透明 電極（20)將被高能量氮電藥嚴重蚀刻，被姓刻的透明電極 (20)的㈣子 '錫原子或者氧原子將留在反應腔室内，並 擴散到在透明電極（20)上形成的p型窗層（3〇a)、緩衝層（3〇b) 和i型吸光層（40)上，該些擴散的原子將起雜質的作用， 因而降低太陽能電池的量子效率。 另外，正面透明電極（20)爲氧化辞的情況下，起n型 摻雜物作用的氳氣在200°C以上的溫度下有可能從氧化鋅 表面或者晶界（graill boundary )脫離出去，致使電阻率增 大並降低太陽能電池的效率。 還有’披覆有已刻槽的正面透明電極（2〇)的透明基板 (10)移送到反應腔室後，係通過渦輪泵等高真空泵使反應 腔室的壓力達到基準壓力，因此反應腔室成爲真空狀態 (S23)。 這時，基準壓力可以爲1〇-7 Torr至1〇-5 τ〇ΓΓ。基準壓 0 力小於10 7 Torr時’可以層壓氧氣或者氮氣等污染小的優 質薄膜’但耗時很長因而生産效率低，而當基準壓力大於 1(T5 Torr時，將因氧氣或者氮氣等的污染而無法獲得優質 薄膜。 反應腔室的壓力達到基準壓力後，反應氣體將流入到 反應腔室内（S24 )。反應氣體包含矽烷（siH4 )、氫氣（H2 )、 蝴原料氣體和碳原料氣體。硼原料氣體可以包含乙硼烷 (B2H6 )、二甲基棚（TMB、TriMethylBoron )、三乙基 硼（TEB、TriEthylBoron )之一。碳原料氣體可以包含甲 炫（CH4)、乙烯（c2h4 )、乙炔（C2H2 )之一。各原料 11 200950113 氣體通過各自的流量控制器（MFC; Mass Flow Controller ) 控制流量。 如果隨著反應氣體的流入而使反應腔室的壓力達到沈 積壓力，可通過與反應腔室連接的壓力控制器和角閥的調 節將沈積壓力維持在預先設定的值。沈積壓力設定爲能得 到均勻（uniformity)的p型窗層（30a)並具有優質特性以 及適當沈積率的值。 沈積壓力可以爲〇.4Torr至2Torr。如果沈積壓力低於 © 〇.4Torr，p型窗層（30a)的均勻度和沈積率下降。如果沈積 壓力高於2T〇rr，將在電漿反應堆内産生粉末或者發生由 於氣體使用量的增加而導致運轉成本（running c〇st )增加 的問題。 另外，如果反應腔室内的壓力達到沈積壓力，在反應 腔室内將産生電漿’並分解反應氣體（S25 )，隨後在已 刻槽的正面透明電極（2〇)上沈積低氫稀釋的p型窗層（3〇a) ®( S26 ) ° p型窗層（3〇a)的厚度爲i2nm至i7nm。 如果P型窗層（30a)的厚度小於i2nm，由於導電率低， 因此在i型吸光層（4〇)上無法形成強電場，導致太陽能電 池的開路電壓下降。如果p型窗層（3〇a)的厚度大於17nm， 將會增加對於短路電路幾乎沒有貢獻的p型窗層（3〇a)上的 光吸收，因此短路電流將下降並導致轉換效率下降。 由於在沈積過程中維持原料氣體的組成，因此可形成 具有特定光學能隙的氫稀釋p型窗層（3〇a) ^具有特定光學 能隙的P型窗層（3〇a)相對於具有傾斜帶隙的p型窗層（3〇a) 具有更好的再現性。 12 200950113 P型窗層(3〇a)的導電率可以爲ixi〇_6 s/cm，光學能隙 可以爲2_0 eV。作爲氫稀釋比例指標的矽烷濃度可以爲5% 至· 10%。即，如果梦烧道疮把从 、 /辰度低於5%，在p型窗層（3〇幻的 沈積初期將增加正面透明發权， 田达明電極（20)表面上因高能量氫原子 所造成的損傷。如果石夕燒濃度大於10%，p型窗層(30a)的 沈積速度過快，難於控制Λ Λ Λ、 役制Ρ型囪層（30a)的厚度，並增加ρ ❹ ❹ 型窗層(30a)組織内的無秩序率，進而導致與懸空鍵 (dangHng bond)密度相同的缺陷密度增加。石夕院濃度 ([SiH4]/([SiH4]+ [H2]))是石夕烧流量與石夕烧流量和氮氣流 量之考比；^烷机量和氳氣流量通過流量控制器控制。 另外，领原料氣體和碳原料氣體流量設定爲能同時滿 足p 5L窗層（3Ga)的導電率和光學能隙的值。如果蝴雜質漢 度增加’冑然導電率增加但光學能隙反而會減少。與之相 反’如果碳濃度增加然導電率下降但光學能隙反而會 增加。因此，爲了達到p型窗層（3〇a)的導電率和光學能隙， 需要進行萄質濃度和碳濃度間的相互交換（_4卜 最後’ P型窗層（3Ga)的沈積通過關閉電襞而 (S27)。 第圖爲第—圖的製造方法中緩衝層的製造方法流程 圖。 形成氫稀釋的p型窗層（3〇a)和緩衝層（鳩)所使用的原 料氣體的種類可以相同。另外，形成p型窗層(3〇a)和緩衝 層（3〇b)所需的原料氣體的設定流量和沈積塵力可以不同。 在P ! _層（3〇a)的沈積結束後，將與反應腔室的壓 力控制器連接的角閥完全时，由流量控制器進行控制， 13 .200950113 以使氣體流量達到形成緩衝層所需的流量。 因此’通過調節角閥，將壓力控制器的設定值轉換成 爲緩衝層（30b)的沈積壓力（S3 1 )。這時，即使由於角閥 完全開啓而形成排氣時，流量控制器也不會完全關閉。因 此’可以縮減反應腔室的壓力達到缓衝層（3〇b)的沈積壓力 的時間。 緩衝層（30b)的沈積壓力，爲了使緩衝層（3〇b)厚度均勻 並具有優質特性和適當沈積率，可以是〇.4Torr至2Torr。 ❹ 如果緩衝層（30b)的沈積壓力低於〇.4Torr，緩衝層（3〇b)的 均勻度和沈積率下降。同樣，如果緩衝層（3〇b)的沈積壓力 高於2Τ〇ΓΓ，將在PECVD系統的電漿反應堆内産生粉末 (powder )或者由於增加氣體使用量而導致運轉成本 (running cost)的增加。 另外，如果反應腔室内的壓力達到緩衝層（3〇b)的沈積 壓力，在反應腔室内將産生電漿，並分解反應氣體（S32)， • 隨後在p型窗層（30a)上沈積氫稀釋比p型窗層（3〇a)的 氫稀釋高的緩衝層（p-a-SiC:H緩衝層）（S33)。 緩衝層（30b)的厚度可以爲3nm至8nm。如果緩衝層（30b；) 的厚度小於3mn，可以充分減少在p型窗層（3〇&)和土型吸 光層（40)之間介面的光生載流子的再結合。如果緩衝層（3〇b) 的厚度大於8nm，緩衝層（30b)上的光吸收將上升而導致短 路電流減少和串聯電阻增大，致使轉換效率下降。 還有，由於在緩衝層（30b)的沈積過程中維持原料氣體 的流量’因此緩衝層（30b)具有特定的光學能陽：。形成緩衝 層（3〇b)時，作爲氫稀釋比率指標的矽烷濃度可以爲〇5% .200950113 〇量：/子 於0.5% ’將造成p型窗層⑽)被 ::量風原子損傷的情況。如果彻農度高於 速度快，難於控制其厚度，並且由於低氫稀釋因此導電= 二進而在丨型吸光層(40)的純質層上無法形成強電場， 另外將導致緩衝層組織的無秩序率增加，並且使懸空鍵 (danghng bond)密度增大，因此在p型窗層（3㈣和i型吸 光層（40)的介面上無法充分減少電子空穴的再結合。

方面在p型窗層（3〇a)硼將向i型吸光層（4〇)擴 散，爲了在短波長區域使量子效率的下降達到最小，緩衝 層(30b)的硼濃度適合於能維持高導電率的最小量。由此， 形成緩衝層（3Gb)時，蝴原料氣體的流量比（=㈣原料氣體 流量/Sil氣體流量）可以爲1〇〇1)1)111至2〇〇〇ppm。 另外’在氫稀釋的p型窗層⑽)和i型吸光層㈣之 間’爲了防止光學能隙和石炭組成的急劇變化，緩衝層⑽) 的碳濃度可以爲0.5atomic°/〇至3atomic%。 即，如果緩衝層（30b)的碳濃度低於0.5at〇mic%，p型 窗層（30a)和緩衝層（301))之間的光學能隙差變大，並且p型 窗層（30a)和緩衝層（30b)的介面上缺陷（defect)密度變大， 導致再結合增加。如果緩衝層（3〇b)的碳濃度大於 3atomic%，緩衝層（30b)的導電率下降，不僅在1型吸光層（4〇) 無法形成高電場，而且還將打破光學能隙的匹配平衡 (matching balance )，導致作爲緩衝層的作用下降。 如果在緩衝層（30b)的沈積條件下，沈積厚度爲50nm 至100nm的緩衝層（3〇b)，在氫化矽碳化物（p_a_Sic:H) 組織内將形成晶梦（c_Si )晶粒（grain )。另外，拉曼光 15 200950113 · ‘（Raman spectrum)上 TO ( Transverse- Optic)模式的 晶矽峰（peak )出現在波數（ wave number) 520nm 的附近。 緩衝層（30b)的沈積通過關閉電漿來完成（S34) ^所 有反應氣體的流量控制器爲了防止氣體流入到反應腔室而 被關閉’而與壓力控制器連接的角閥呈完全開啓。因此， 殘存於反應腔室的原料氣體通過排氣管充分排出β如此即 完成i型吸光層（40)的沈積步驟。 藉由上述手段’可有效減少在p型窗層（3〇a)和i型吸 ® 光層（4〇)的介面光生成的電子（electron )空穴（hole )對 的再結合（recombination )，提高薄膜矽太陽能電池的轉 換效率（conversion efficiency )。 【圖式簡單說明】 第一圖爲本發明一實施例的單一接合p“_n型非晶薄膜 矽太陽能電池的剖面圖。 第二圖爲本發明一實施例的薄臈矽太陽能電池的製造 Θ 方法流程圖》 第三圖爲第二圖的製造方法中p型窗層的製造方法流 程圖。 第四圖爲第二圖的製造方法中緩衝層的製造方法流程 圖。 【主要元件符號說明】 (10)透明基板 （2〇)正面透明電極 (30a)p型窗層 （30b)緩衝層 16 200950113 (40)i型吸光層 （50)n型層 (60)背面反射膜 （70)金屬内電極 φ

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Claims (1)

1. .200950113 七、申請專利範圍： 1、 一種薄膜矽太陽能電池，包括： 層壓在透明基板一側面上的一正面透明電極； 層壓在上述正面透明電極一側面上且厚度爲i2nm至 17nm的一 p型窗層； 層塵在上述p型窗層-側面上且碳濃&爲 至3.〇at0mic%、厚度爲3nm至8nm的一緩衝層； 層壓在上述緩衝層-側面上的—丨型吸光層； 層壓在上述i型吸光層一側面上的—η型層； 層壓在上述η型層一侧面上的一金屬内電極。 2、 如申請專利範圍第1項所述的薄财太陽能電池， 其特徵在於··上述緩衝層包括氣化非晶石夕碳化物。 3、 如申請專利範圍第1項所述的薄財太陽能電池， 其特徵在於：上述Ρ型窗層的導電率爲ui()_6s/em。 4、 如申請專利範圍第1項所述的薄㈣太陽能電池， φ 其特徵在於：上述p㈣層包括氫化非晶⑪碳化物。 5、 如申請專利範圍第1所述的薄财太陽能電池，其 特徵在於：上述Ρ型窗層的光學能隙爲特定值。 6、 -種薄料太陽能電池的製造方法，包括： 在透明基板上層壓正面透明電極的步驟； /上述正面透明電極上層塵石夕烷濃度爲服ι〇%、厚 度爲12nm至17nm的ρ型窗層的步驟； 在上述P型窗層上層壓石夕燒濃度爲〇5%至5%、厚度 爲3nm至8nm的緩衝層的步驟； 在上述缓衝層上層壓i型吸光層的步驟； 18 200950113 在上述i型吸光層卜昆蔽、 以層上層壓n型層的步驟； 在上述11型層上層壓金屬内電極的步驟。 7、如申，專利範圍第6項所述的薄膜石夕太陽能電池的 二=/特徵在於：在層麗上述緩衝層的步驟中，上 ^衝層通㈣原料氣體的流量比爲 來形成。 8、如巾請專利_第6項所述的薄财太陽能電池的 ❹

   法，其特徵在於：在層壓上述緩衝層的步驟中，上 述緩衝層的碳濃度爲0.5at〇mie%L3 〇at〇mic%。 、如巾4專利圍第6項所述的薄膜碎太陽能電池的 製造方法’其特徽*协· — a ;’在層壓上述P型窗層的步驟和層 壓上述緩衝層的步财，通過射頻電㈣助化學氣相沉積 (RF-PECVD)法或者甚高頻電漿輔助化學氣相沈積⑽& PECVD)法此積上述？型窗層和上述緩衝層。 女申„奢專利範圍第6項所述的薄膜矽太陽能電池 的製以方法’其特徵在於：上述p型窗層和上述緩衝層由 包括、氫氣、蝴原料氣體和碳原料氣體的反應氣體形 成。 ,11、如申請專利範圍第1〇所述的薄膜矽太陽能電池的 製^^方法，其特徵在於：上述硼原料氣體包含乙硼烷、三 甲基硼、三乙基硼之一。 12、如申請專利範圍第10所述的薄膜矽太陽能電池的 製造方法’其特徵在於：上述碳原料氣體包含甲院、乙婦、 乙块之一。 13、如申請專利範圍第6項所述的薄膜矽太陽能電池 19 200950113 的製造方法’其特徵在於：沈積上述P型窗層時，上述透 明基板的溫度爲loot至200°c。 14、如申請專利範圍第6項所述的薄膜矽太陽能電池 的製造方法，其特徵在於：沈積上述p型窗層時，反應腔 室的基準壓力爲1〇-7 Torr至10-5 T〇rr 〇

   15、如申請專利範圍第6項所述的薄膜矽太陽能電池 =製造方法’其特徵在於：沈積上述p型窗層時，反應腔 至的沈積壓力爲0.4Torr至2Torr。 16、如申請專利範圍 的製造方法，其特徵在於 6 S/cm 〇 第6項所述的薄膜矽太陽能電池 *上述P型窗層的導電率爲1x10- 八、圖式··（如次頁) 20