TW201133873A - Doped transparent conductive oxide - Google Patents

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TW201133873A TW099128074A TW99128074A TW201133873A TW 201133873 A TW201133873 A TW 201133873A TW 099128074 A TW099128074 A TW 099128074A TW 99128074 A TW99128074 A TW 99128074A TW 201133873 A TW201133873 A TW 201133873A
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substrate
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Zhibo Zhao
Scott Mills
Boil Pashmakov
Douglas Dauson
Dale Roberts
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First Solar Inc
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201133873 六、發明說明： 【考务明戶斤屬^_ ^^椅冷頁】 參考相關申請案 本申請案請求美國臨時專利申請案第61/236,431號之 優先權’該申請案係於2009年8月24日提申且係整體併入作 為參考。 發明領域 本發明係關於一具有經摻雜之透明導電性氧化物層之 太陽能電池。 發明背景 光電伏打裝置可使用也是電價傳導體之透明薄膜。該 導電性薄膜可包括含有一或多個透明導電性氧化物 (transparent conductive oxide ; TC〇)層之透明導電性層。該 TCO層可允許光穿透過—半導體窗口層至活性光吸收材料 且也叮作為^姆接觸以將光生電荷載子（photogenerated charge carder)傳遞離開該光吸收材料。 C考务明内容】 依據本發明之-實施例，係特地提出一種光電伏打基 材，該基材包含：—基材；-相鄰於該基材之障蔽詹；一 相鄰於該障蔽層之透日轉電性氧化物層，其中該透明導電 !·生氧化物層可，，，呈#雜劑摻雜以達到較低之電阻；以及一 相鄰於該透明導紐氧化物層之緩衝層。 依據本A月之另—貫施例，係特地提出一種光電伏打 201133873 裝置，該光電伏打裝置包含：一基材；一相鄰於該基材之 障蔽層；一相鄰於該障蔽層之透明導電性氧化物層，其中 該透明導電性氧化物層可經一摻雜劑摻雜以達到較低之電 阻；一相鄰於該透明導電性氧化物層之緩衝層；以及一相 鄰於該透明導電性氧化物層之半導體雙層，其中該半導體 雙層包含一半導體吸收層以及一半導體窗口層。 依據本發明之又一實施例，係特地提出一種製造光電 伏打基材之方法，該方法包含以下步驟：沉積一障蔽層毗 鄰於一基材；沉積一透明導電性氧化物層毗鄰於該障蔽 層，其中該透明導電性氧化物層可經一摻雜劑摻雜以達到 較低之電阻；沉積一緩衝層毗鄰於該透明導電性氧化物 層；以及沉積一半導體雙層毗鄰於該緩衝層，其中該半導 體雙層包含一半導體吸收層以及一半導體窗口層。 圖式簡單說明 第1圖係一具有一透明導電性氧化物層、多重半導體層 以及一金屬背接觸之光電伏打的圖式。 第2圖係一光電伏打基材之圖式。 第3圖係一具有透明導電性氧化物堆疊、多重半導體層 以及一金屬背接觸之光電伏打裝置的圖式。 第4圖係製造一經摻雜之濺鍍靶材的方法流程圖。 第5圖係一顯示TCO堆疊之濺鍍沉積方法的圖式。 I：實施方式3 較佳實施例之詳細說明 對於薄膜太陽能電池而言，使用為前接觸之透明導電 201133873 性氣化物（transparent conductive oxide ; TCO)材料可影響裝 置的性能。所欲的是具有高電傳導性之TCO層。可增加該 TCO層的厚度以降低該片電阻值。在實際上，一厚的tc〇 層可能導致成本增加、剝落以及黏附的問題，以及製程上 的困難。—較厚的TCO層也可能非所欲地增加光學吸收。 製造經摻雜之TCO層的方法係經發展為不增加其厚度之下 具有低電阻及高機動性。此外，該經沉積之經摻雜Tc〇層 在之後的半導體層沉積方法期間可轉形為其傳導/透明狀 態’因此不需要額外的退火程序。 一光電伏打裝置可包括一相鄰於一基材以及半導體材 料層之透明導電性氧化物層。該等半導體材料層可包括一 雙層（其可包括一η-型半導體窗口層以及一p-型半導體吸收 層。該η -型窗口層及該ρ _型吸收層可經定位為彼此相接觸以 建立一電場。當接觸該η-型窗口層時，光子可解放電洞對， 將電子放出至該η側而將洞放至ρ側》電子可經由一外部電 流途徑流回至該ρ側。該所致之電子流提供電流，其和由該 電場所致之電壓合併，生成能源。結果是將光能轉換為電 能。為了維持及增加裝置之效能，除了該半導體窗口及吸 收層之外’可置放數個層於該基材之上。光電伏打裝置可 被形成於光學透明基材之上，例如：玻璃。因為玻璃並非 具導電性，典型地係沉積一透明導電性氧化物(TC0)層於該 基材及該半導體雙層之間。透明導電性氧化物在此容積中 良好運作’因為他們呈現高光傳輸以及低片電阻值。 在一方面，一光電伏打基材可包括一基材、一相鄰於 201133873 該基材之障蔽層、一相鄰於該障蔽層之透明導電性氧化物 層，以及一相鄰於該透明導電性氧化物層之緩衝層，其中 該透明導電性氧化物層可經一摻雜劑摻雜以達到較低之 電阻。該透明導電性氧化物層可包括氧化鎘。該透明導電 性氧化物層可包括氧化銦。該透明導電性氧化物層可包括 氧化編銦。該換雜劑可包括鈦、鎵、錫、紀、銃、铌或钥。 該緩衝層可包括氧化錫。該緩衝層可包括氧化鋅。該緩衝 層可包括氧化鋅錫。該透明導電性氧化物層可經一摻雜劑 摻雜而控制帶隙。該基材可包括玻璃。該光電伏打基材可 進一步包括一相鄰於該透明導電性氧化物層之半導體雙 層，其中該半導體雙層可包括一半導體吸收層以及一半導 體窗口層。該障蔽層可包括氧化矽。 在一方面，一光電伏打裝置可包括一基材、一相鄰於 該基材之障蔽層、一相鄰於該障蔽層之透明導電性氧化物 層，一相鄰於該透明導電性氧化物層之緩衝層，以及一相 鄰於該透明導電性氧化物層之半導體雙層，其中該透明導 電性氧化物層可經一摻雜劑摻雜以達到較低之電阻，其中 該半導體雙層可包括一半導體吸收層以及一半導體窗口 層。該透明導電性氧化物層可包括氧化鎘。該透明導電性 氧化物層可包括氧化銦。該透明導電性氧化物層可包括氧 化锡銦。該換雜劑可包括鈦、鎵、錫、紀、銃、錕或錮。 該緩衝層可包括氧化錫。該缓衝層可包括氧化辞。該緩衝 層可包括氧化鋅錫。該透明導電性氧化物層可經一摻雜劑 摻雜而控制帶隙。該基材可包括玻璃。該半導體吸收層可 201133873 包括碲化氣。該半導體窗口層 包括氧化功 匕括硫化鎘。該障蔽層可 圍内。知。轉蔽層之厚度可在約25G埃至約埃之範 侧埃之範性氧化物層之厚度可在約麵埃至約 之範圍内 緩衝層之厚度可在約25G埃至約2500埃 牖：t方面，—製造光電伏打基材之方法可包括以下步 透明導基材沉積—障蔽層’ffl㈣於該障蔽層沉積一 -緩衛^氧化物層’讀於該透明導電性氧化物層沉積 ， ，以及毗鄰於該缓衝層沉積一半導體雔屛，盆中 撼=導電性氧化物層可經—摻_摻雜以達到較低之電 =窗口：遠半導體雙層可包括一半導體吸收層以及-半導 二曰。該透明導電性氧化物層可包括氧化録。該透明 氣化物層可包括氧化銦。該透明導電性氧化物層可 匕括氧化編銦。該摻雜劑可包括鈦、鎵、錫、紀、銳、銳 或钥1緩衝層可包括氧化錫。該緩衝層可包括氧化辞。 該級衝層可包括氧化鋅錫。該透明導電性氧刪可經一 換雜劑摻雜而控制帶隙。該基材可包括玻璃。該半導體吸 收層可包括蹄傾。該半導體窗U層可包括硫㈣。該障 蔽層可包括氧化⑦。可藉由贿岐積轉蔽層。可藉由 反應性濺鍍而沉積該障蔽層。 可藉由藏鑛而沉積該透明導電性氧化物層。可藉由反 應性滅鑛由一經摻雜之標材而沉積該透明導電性氧化物 層。可藉由濺鍍而沉積該緩衝層。可藉由反應性濺鍍而沉 積該緩衝層。該方法進一步可包括使該透明導電性氧化物 201133873 層退火。該龍層之厚度可在約250埃 至約2500埃之範圍 内°亥透明導電性氧化物層之厚度可在約1000埃至約4000 埃之範圍内。5彡緩衝層之厚度可在約25㈣至約2獅埃之範 圍内。 多‘、、、第1圖，光電伏打裝置1〇〇可包括毗鄰於基材110而 沉積之經摻雜之透明導電性氧化物堆疊120。基材U0可包 括-Μ ’如：鈉_麵或是具有降低鐵成分之經改良的 納奸玻璃4透a月導電性氧化物堆|l2Q可藉由滅鑛、化學 蒸汽沉積或是任何其它適用之沉積方法而被沉積在該基材 110之上。在特定之實施態樣中，可藉由利用〇2/Ar氣流之 反應性濺鍍而沉積該透明導電性氧化物堆疊120。在該堆疊 120中之透明導電性氧化物層可包括氧化鎘及氧化銦 (CdO : (In2〇3)x)，其中χ可以是在約〇 〇5至約〇 5之範圍中。 在該堆疊120中之透明導電性氧化物層也可包括任何適用 之透明導電性氧化物材料，包括：錫酸鎘或是經錫摻雜之 氧化銦。在該堆疊120中之透明導電性氧化物層的厚度可在 約1000埃至約4000埃之範圍内。可將一經退火之半導體雙 層130形成或是沉積在毗鄰透明導電性氧化物層堆疊12〇之 處。半導體雙層130可包括半導體窗口層m以及半導體吸 收層132。該半導體雙層130之半導體窗口層131可經沉積在 田比鄰透明導電性氧化物層堆疊120之處。半導體窗口層131 可包括任何適用之窗口材料’例如：硫化鎘，而且可藉由 任何適用之沉積方法而被沉積’例如：j賤鍍或是蒸汽轉移 沉積。半導體吸收層U2可經沉積在毗鄰半導體窗口層13i 201133873 之處。半導體吸收層132可被沉積在半導體窗口層131之 上。半導體吸收層132可以是任何適用之吸收材料，例如： 碲化鎘，而且可藉由任何適用之方法而被沉積，例如d賤 鍍或是蒸汽轉移沉積。背接觸14〇可經沉積在毗鄰半導體吸 收層132之處。背接觸14〇可經沉積在毗鄰半導體雙層13〇之 處。一背罪150可被放置在赴鄰背接觸14〇之處。一光電伏 打裝置可具有一硫化鎘（例如Cds)層作為一半導體窗口層 以及一碲化鎘(例如CdTe)層作為一半導體吸收層。 一緩衝層可被沉積在該TC〇層以及半導體窗口層之 間。該緩衝層可被使用於減少在形成半導體窗口層期間不 規則發生的可能性。此外，—障蔽層可被併入於該基材以 及该TCO層之間以降低由該基材往該半導體層之鈉或其它 5染物的擴散，其可導致剝蝕及分層。該障蔽層可以是透 月的、熱穩定的、具有減少量之梢孔以及具有高鈉阻擋能 力和良好的黏附特性。因此，該TC〇可以是一三層堆疊的 邙份，其可包括一障蔽層、一TC〇層以及一緩衝層。舉例 而。，该二層堆疊可包括一二氧化矽障蔽層、一氧化鎘TC〇 層以及一氧化辞緩衝層。該障蔽層也可包括各種適用之材
料5 A 51丨如.經鋁摻雜之氧化矽、經硼掺雜之氧化矽以及經 秦七雜之氧化矽。該丁〇0層也可包括各種適用之材料，例 錫酸鎘、氧化銦錫以及氧化鎘銦。該緩衝層也可包括 各種適用之材料，包括氧化錫、氧化辞錫、氧化鋅或是氧 化鋅鎂。 參照第2圖，光電伏打基材2〇〇可包括毗鄰基材21〇沉積 201133873 之透明導電性氧化物（TCO)堆疊220。基材210可包括一玻 璃，例如：鈉鈣玻璃或是具有降低鐵成分之經改良的鈉鈣 玻璃。透明導電性氧化物堆疊220可藉由濺鍍、化學蒸汽沉 積或是任何其它適用之沉積方法而沉積在該基材210上。在 特定之實施態樣中’透明導電性氧化物堆疊220可藉由利用 OVAr氣流之反應性濺鑛而沉積。透明導電性氧化物堆疊 220可包括障蔽層22卜透明導電性氧化物層222以及緩衝層 223。障蔽層221可以被沉積或是形成毗鄰於基材21〇。透明 導電性氧化物層222可以被沉積或是形成晚鄰於障蔽層 221。緩衝層223可以被 >儿積或是形成B比鄰於透明導電性氧 化物層。TCO堆疊220在之後的半導體層沉積方法期間可轉 形為其傳導/透明狀態，因此不需要額外的退火程序。 具有高光傳輸、高導電性及良好光分散特性之TC〇層 係總是令人想擁有的。對於一由純氧化錫所製成之tc〇 層，可以糾增加層厚度而降低其厚度片電阻值(例如至約 5歐姆/平方）。實際上，厚TCO層可導致成本增加。裂縫也 會出現在厚TCO膜中，導致剝落及黏附的問題。此夕<卜，在 供模組生成所用之系列連結的生成步驟期間，在圖案化咳 TCO時，非常厚的TC0膜可能製造増補的困難。” Μ TCO層可經摻雜以減少電阻且在不增加太陽能電池前 接觸厚度之㈣下可促使其移㈣。製造—經摻雜之TC0 層之方法可包括由-經掺雜之_之韻方法。參 圖’製造-經摻狀濺雜材可包括以下步驟：製備且混 合原料氧化物粉末’將該粉末㈣，熱等靜壓該粉末，^ 10 201133873 成最終形式，最 材可進一步包括 技術或是装& '冬清潔以及檢視。製造一經摻雜之濺鍍靶 以下步驟：退火或是任何其它適當之冶金
删納氟或結之換雜劑的氧化錫。 ，參…、第3圖’光電伏打裝置300可包括她鄰基材210沉積 之透明導電性氧化物(TCO)堆疊220。基材21〇可包括一玻 璃’例如：_玻璃或是具有降低鐵成分之經改良的納約 玻璃。透料電性氧化物堆疊22G可藉由濺鍍、化學蒸汽沉 積或疋任何其它適用之沉積方法而沉積在該基材21吐。在 特定之實施態樣中，透明導電性氧化物堆疊22〇可藉由利用 CMAr氣流之反應性濺鍍而沉積。透明導電性氧化物堆疊 220可包括障蔽層22卜透明導電性氧化物層222以及緩衝層 223卩手蔽層221可以被沉積或是形成B比鄰於基材21〇。透明 導電性氧化物層222可以被沉積或是形成毗鄰於障蔽層 221緩衝層223可以被沉積或是形成^比鄰於透明導電性氧 也可使用各種沉積技術而製備TCO堆疊220，舉例包 括：低壓化學蒸汽沉積法、常壓化學蒸汽沉積法、電漿加 強化學蒸汽沉積法、熱化學蒸汽沉積法、DC或AC濺鍍、旋 塗沉積以及噴霧裂解法。各沉積層可為任何在約 1至約5000 埃之範圍内之適當的厚度。舉例來說，障蔽層221、透明導 201133873 電性氧化物層222以及緩衝層223之厚度可以是分別在約 1000埃至約2500埃之範圍内。障蔽層221可包括氧化矽。透 明導電性氧化物層222可包括氧化鎘以及氧化銦（Cd〇 : (In2〇3)x，其中x可以是在約〇.〇5至約0.5之範圍内。緩衝層 223可包括氧化錫^透明導電性氧化物層222也可包括任何 適用之透明導電性氧化物材料，包括錫酸鎘或是經錫摻雜 之氧化銦。TCO堆疊220在之後的半導體層沉積方法期間可 轉形為其傳導/透明狀態，因此不需要額外的退火程序。 半導體雙層230可被形成或是沉積毗鄰於透明導電性 氧化物堆疊220。半導體雙層230可包括半導體窗口層231以 及半導體吸收層232。半導體雙層230之半導體窗口層231可 被沉積毗鄰於透明導電性氧化物堆疊220。半導體窗口層 231可包括任何適用之窗口材料，例如：硫化鎘，而且可藉 由任何適用之沉積方法而被沉積，例如：濺鍍或是蒸汽轉 移沉積。半導體吸收層232可經沉積在毗鄰半導體窗口層 231之處。半導體吸收層232可被沉積在半導體窗口層231之 上。半導體吸收層232可以是任何適用之吸收材料，例如： 碑化編，而且可藉由任何適用之方法而被沉積，例如：滅 鍍或是蒸汽轉移沉積》背接觸240可經沉積在毗鄰半導體吸 收層232之處。背接觸240可經沉積在毗鄰半導體雙層23〇之 處。一背靠250可被放置在毗鄰背接觸24〇之處。 可藉由鑄造冶煉製備，鍍㈣才。一麟把材在一擬 被沉積或是除此之外擬被形成在—如基材之表面上的層或 膜内可包括-或多種組件。例如，—濺鍍靶材可包括一或 12 201133873 多種組件之擬被沉積於一基材上之TC〇層，例如：用於氧 化鋅TCO層之鋅，用於氧化錫7(：0層之錫，或是如N_型摻 雜劑之摻雜劑，包括：H敗或紹。該等組件可在乾 材中以化學適當之量存在。—濺鍍把材可被製備為具 任何適用形狀之單-物件。—濺職材可以是—f體。 以藉由將—金屬材料鑄造為任何適當之形狀而製備-濺鑛 靶材，例如一管狀。 一、W ΓΓ "U慨衣闻战。一；賤 練材可以衫於—個之金杨件而製備成，例如：用於 氧化鋅TCQ之鋅物件以及例純之摻雜騎料的物件。該 組件可被形成為任何適當之形狀，例如：套筒，且可以任 何適當之方式或構料觀合或連結。例如，—鋅物 件:被焊在—起而形成該崎材。一套筒可被放 直在另一套琦之内。 合併Γ=煉製備，材。可藉由使金屬粉末 :在-起而形成-濺鍍靶材。可 該金屬粉末合併在—起(例如：續 ^之方法使 適當之形狀。合併之動作可在任何適 包括多於一種金屬粉之金屬粉形成。:於-金屬粕可以化學計量適當量存在。 、 可藉由將-包括把材材料之金屬線 而製備-崎材。例如：包括 置她鄰於-基材 繞在—基材管體之週圍。該金屬線可Z之金屬線可被捲 適當量存在的金屬。該基材管體=乡独化學計量 、田一將不會被濺鍍之 13 201133873 材料所製成。該金屬線係可經加壓的（例如：藉由等靜壓法）。 可藉由將一靶材材料噴灑至一基材上而製備濺鍍靶 材。可藉由任何適當之喷激方法噴麗金屬把材材料，包括： 熱力喷灑或是電漿喷灑。該金屬靶材材料可包括多種為化 學計量適當量的金屬。該被金屬靶材材料喷灑於其上之基 材可以是一管體。 可藉由濺鍍而沉積TCO堆疊。參照第5圖，濺鍍系統400 可包括腔室410。濺鍍系統400可以是一 AC濺鍍系統或是一 DC濺鍍系統且包括一具有4微秒脈衝之脈衝式DC電源供應 器460。該來源之電源輸出可在自約3kW(〜1.4W/cm2)至約 9kW (〜4.2W/cni2)之範圍内。該靶材電壓可在自約3〇〇伏特至 約420伏特之範圍内。濺鍍系統4〇〇也可以是一 濺鍍系統 且包括射頻來源以及配合電路。基材470可被鑲嵌在板480 上或是以任何其它適用之方式被定位。該靶材至基材之距 離可在自50mm至500mm之範圍内。接地夾具430可持有面 向下之經換雜的濺鍍乾材440。在腔室410内之氣體係由具 有不同氣體來源之入口 42〇取得。在腔室41〇内之氣體可包 括氬氣和氧氣。在腔室410内之壓力可在自約2.0毫托爾至 約8.0毫托爾的範圍之内。麵鑛程序期間，粒子45〇可由 靶材440沉積至基材47〇。 玄/賤鍵方去可以是反應性減艘方法。該經沉積之透明 導電性氧化可藉由絲材材料及被導人該真空腔室之 該氣體間的化學反應而形成。可藉由改變在腔室㈣内之相 對壓力或是省h性及反應性氣體之氣體流率而控制該膜之 14 201133873 組成。舉例來說，該惰性氣體可以是氬氣而該反應性氣體 可以是氧氣。在其它實施態樣中，在腔室41〇内之氣體可進 一步包括含有硼、鈉、氟或鋁之摻雜劑的氣體。濺鍍系統 400可包括出口 490以排出氣體。在其它實施態樣中，該濺 鍍方法可以是磁電管濺鍍沉積或是離子輔助沉積。 參照第5圖，沉積及處理T C Ο堆疊也包括基材清洗/沖洗 之步驟’濺鍍沉積，以及塗覆或是任何其它適用之後處理 步驟。該方法可包括一熱處理或是任何在清洗之後適用之 免拆卸處理。該方法也可包括一額外之雜質離子為氣態形 式的擴散摻雜方法。製造經摻雜之TCO層的方法也可包括 一額外之步驟，其為在該經摻雜之透明導電性氧化物層被 沉積之後使該基材進行退火。 例如’可藉由個別之反應性濺鍍方法而沉積TCO堆疊 (在第2圖中之220)。可藉由自一經鋁摻雜之矽靶材之反應性 濺鍍而沉積障蔽層（在第2圖中之221)毗鄰於該基材（在第2 圖中之210)。該障蔽層之厚度可在自約25〇埃至約25〇〇埃之 範圍内。可藉由自一例如以重量百分比計cd〇 : 5 4% Ιη2〇3 之靶材之反應性濺鍍而沉積透明導電性氧化物層（在第2圖 中之222)毗鄰於該障蔽層。該(^^^氣流比例可在自氬氣中 有約5%至約50%氧氣之範圍内。該透明導電性氧化物層之 厚度可在自約1000埃至約4000埃之範圍内。可藉由自一錫 金屬靶材之反應性濺鍍而沉積緩衝層（在第2圖中之223)毗 鄰於該透明導電性氧化物層。該〇2/Ar氣流比例可在自氬氣 15 201133873 中有約25%至約50%氧氣之範圍内。該緩衝層之厚度可在自 約250埃至約2500埃之範圍内。 在一後續之實驗中，可包括一額外之後退火方法。該 退火方法的長度可在自約1〇分鐘至3〇分鐘之範圍内。該退 火方法之溫度可在自約40(TC至600°C之範圍内。該退火方 法可以是氮退火或是真空退火。該TC0堆疊顯示所欲之電 阻值(少於Ι.ΟχΗΤ4歐姆.公分），載子濃度(約7 〇xl〇2〇公分-3)， 載子流動性（約90公分2/V.s) ’以及一般的可見光範圍吸收 (少於10%)。該片電阻值可在少於4歐姆/平方之範圍内》 該透明導電性氧化物層也可經一摻雜劑摻雜，例如： 鈦、鎵、錫、紀、銃、銳或鉬。 已敘述本發明之數個實施態樣。然而，將被了解的是’ 可在不偏離本發明之精神及範圍之情形下進行各種的改 變。該被了解的是，所附之圖式並非是必然的尺寸，而是 表示用於說明本發明之基本原則之各種較佳特徵的稍微簡 化的表述。 【圖式簡單說明】 第1圖係一具有一透明導電性氧化物層、多重半導體層 以及一金屬背接觸之光電伏打的圖式。 第2圖係一光電伏打基材之圖式。 第3圖係一具有透明導電性氧化物堆叠、多重半導體層 以及一金屬背接觸之光電伏打裝置的圖式。 第4圖係製造一經掺雜之賤錄乾材的方法流程圖。 第5圖係一顯示Tc〇堆疊之濺鍍沉積方法的圖式。 201133873 【主要元件符號說明】 100…光電伏打裝置 110.. .基材 120.. .透明導電性氧化物堆疊 130.. .半導體雙層 131.. .半導體窗口層 132.. .半導體吸收層 140…背接觸 150.. .背靠 200.. .光電伏打基材 210.. .基材 220.. .透明導電性氧化物堆疊 221.. .障蔽層 222.. .透明導電性氧化物層 223.. .緩衝層 230.. .半導體雙層 231.. .半導體窗口層 232·.·半導體吸收層 240…背接觸 250.. .背靠 300.. .光電伏打裝置 400.. .濺鍍系統 410.. .腔室 420.. .入口 430.. .接地夾具 440.. .濺鍍靶材 450.. .粒子 460.. .電源供應器 470.. .基材 480.. .板 490.. .出口 17

Claims (1)

  1. 201133873 七、申請專利範圍： 1. 一種光電伏打基材，該基材包含： 一基材； 一相鄰於該基材之障蔽層； 一相鄰於該障蔽層之透明導電性氧化物層，其中該 透明導電性氧化物層可經一摻雜劑摻雜以達到較低之 電阻；以及 一相鄰於該透明導電性氧化物層之緩衝層。 2. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該透明導 電性氧化物層包含氧化編。 3. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該透明導 電性氧化物層包含氧化銦。 4. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該透明導 電性氧化物層包含氧化鎘銦。 5. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該摻雜劑 包含欽。 6. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該摻雜劑 包含錄。 7. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該摻雜劑 包含錫。 8. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該摻雜劑 包含釔。 9. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該摻雜劑 包含銳。 18 201133873 10. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該摻雜劑 包含鈮。 11. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該摻雜劑 包含銦。 12. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該緩衝層 包含氧化錫。 13. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該緩衝層 包含氧化鋅。 14. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該緩衝層 包含氧化鋅錫。 15. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該透明導 電性氧化物層可經一摻雜劑摻雜而控制帶隙。 16. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該基材包 含玻璃。 17. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，該光電伏打基 材進一步包含： 一相鄰於該透明導電性氧化物層之半導體雙層，其 中該半導體雙層包含一半導體吸收層以及一半導體窗 口層。 18. 如申請專利範圍第1項之光電伏打基材，其中該障蔽層 包含氧化矽。 19. 一種光電伏打裝置，該光電伏打裝置包含： 一基材； 一相鄰於該基材之障蔽層； 19 201133873 一相鄰於該障蔽層之透明導電性氧化物層，其中該 透明導電性氧化物層可經一掺雜劑摻雜以達到較低之 電阻； 一相鄰於該透明導電性氧化物層之緩衝層；以及 一相鄰於該透明導電性氧化物層之半導體雙層，其 中該半導體雙層包含一半導體吸收層以及一半導體窗 口層0 20. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該透明導 電性氧化物層包含氧化編。 21. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該透明導 電性氧化物層包含氧化銦。 22. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該透明導 電性氧化物層包含氧化録銦。 23. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該摻雜劑 包含欽。 24_如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該摻雜劑 包含録。 25. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該摻雜劑 包含錫。 26. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該摻雜劑 包含在乙。 27. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該摻雜劑 包含銃。 28. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該摻雜劑 20 201133873 包含銳。 29. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該摻雜劑 包含I目。 30. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該緩衝層 包含氧化錫。 31. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該緩衝層 包含氧化辞。 32. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該緩衝層 包含氧化鋅錫。 33. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該透明導 電性氧化物層可經一摻雜劑摻雜而控制帶隙。 34. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該基材包 含玻璃。 35. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該半導體 吸收層包含碌化編。 36. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該半導體 窗口層包含硫化鎘。 37. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該障蔽層 包含氧化石夕。 38. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該障蔽層 之厚度可在約250埃至約2500埃之範圍内。 39. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該透明導 電性氧化物層之厚度可在約100 0埃至約4 00 0埃之範圍 内0 21 201133873 40. 如申請專利範圍第19項之光電伏打裝置，其中該缓衝層 之厚度可在約250埃至約2500埃之範圍内。 41. 一種製造光電伏打基材之方法，該方法包含以下步驟： 沉積一障蔽層鄰於一基材； 沉積一透明導電性氧化物層毗鄰於該障蔽層，其中 該透明導電性氧化物層可經一摻雜劑摻雜以達到較低 之電阻； 沉積一緩衝層毗鄰於該透明導電性氧化物層；以及 沉積一半導體雙層毗鄰於該緩衝層，其中該半導體 雙層包含一半導體吸收層以及一半導體窗口層。 42. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該透明導電性氧化 物層包含氧化锡。 43. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該透明導電性氧化 物層包含氧化銦。 44. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該透明導電性氧化 物層包含氧化編銦。 45. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該摻雜劑包含鈦。 46. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該摻雜劑包含鎵。 47. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該摻雜劑包含錫。 48. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該摻雜劑包含釔。 49. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該摻雜劑包含銃。 50. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該摻雜劑包含鈮。 51. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該摻雜劑包含鉬。 52. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該緩衝層包含氧化 22 201133873 錫。 53. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該緩衝層包含氧化 鋅。 54. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該緩衝層包含氧化 鋅錫。 55. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該透明導電性氧化 物層可經一摻雜劑摻雜而控制帶隙。 56. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該基材包含玻璃。 57. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該半導體吸收層包 含蹄化編。 58. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該半導體窗口層包 含硫化鎘。 59. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該障蔽層包含氧化 石夕。 60_如申請專利範圍第41項之方法，其中沉積該障蔽層包含 濺鍍。 61. 如申請專利範圍第41項之方法，其中沉積該障蔽層包含 反應性滅鐘。 62. 如申請專利範圍第41項之方法，其中沉積該透明導電性 氧化物層包含藏鐘。 63. 如申請專利範圍第41項之方法，其中沉積該透明導電性 氧化物層包含由一經摻雜之標材之反應性減:鑛。 64. 如申請專利範圍第41項之方法，其中沉積該緩衝層包含 藏鑛。 23 201133873 65. 如申請專利範圍第41項之方法，其中沉積該緩衝層包含 反應性滅;鍵。 66. 如申請專利範圍第41項之方法，該方法進一步包含使 該透明導電性氧化物層進行退火。 67_如申請專利範圍第41項之方法，其中該障蔽層之厚度可 在約250埃至約2500埃之範圍内。 68. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該透明導電性氧化 物層之厚度可在約1000埃至約4000埃之範圍内。 69. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該緩衝層之厚度可 在約250埃至約2500埃之範圍内。 24
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