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A7 B7 309663 五、發明説明（1 ) 發明背景 1 .發明領域
In .n 1^1 ^ ^^^1 In HI In ml 一- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明關於具有叠上電極和光電轉換層之由玻璃、撓 性塑膠、不銹鋼等製成之基底的薄膜太陽電池，及製造薄 膜太陽電池的方法和裝置· 2 .相關技藝說明 使用約1 0 0 jam厚的玻璃基底或撓性塑膠或不銹網 膜做爲基底，產生薄膜太陽電池•薄膜太陽電池中*反光 電極、光電轉換層、透明電極叠在該基底的主表面上。薄 膜太陽電池中，透明電極形成於基底主表面.上，光電轉換 層和反光電極形成於透明電極上，或使用另一透明電極取 代反光電極，使得光電轉換層介於這二個透明電極之間。 圖1是傅統薄膜太陽電池之剖面結構圖的一例。形成 於基底1 0 1上的反光電極1 0 2由有高反射比的金屬製 成，例如A1(鋁）或Ag(銀）。反光電極102的厚 度通常約0 . 1至lgm。 經濟部中央橾準局負工消费合作社印装 這些金屬在S i (是形成於反光電極1 〇 2上之光電 轉換層1 0 3的成分）上相當容易互相反應，因而前者與 後成爲合金。 爲防此反應，諸如Cr (鉻）、Ni (鎳）、Ti ( 鈦）或不銹鋼的金屬，或諸如Z nO (氧化鋅）的金屬氧 化物在高反光比的金屬上薄薄形成_擴^阻隔層（障壁金屬） I \ ，以形成反光電極（未顯示）。此擴散阻隔層厚度通常約 ( CNS ) A4Ctt-( 210 X 297^* )- 4 - " 經濟部中央標準局員工消费合作社印«. A7 ________B7_ 五、發明説明（2) 0 . 1 // m 以下。 主要含有矽之非單晶半導體的pIN接面形成光電轉 換層1 0 3。光電轉換層1 〇 3的結構有使用一P I N接 Ή 面的單格、具有串聯之二Ρ I Ν接面的雙層灸接格、具有 串聯之三Ρ I Ν接面的三層彙接格等。依據應用或目的， 適當選擇這些結構。 輝光放電分解（電漿CVD)用於製造主要含有矽之 非單晶半導體Ρ I Ν接面的方法。輝光放電分解中，導自 將做爲矽原料之矽烷氣體混以諸如氫稀釋氣體和諸如乙硼 烷或磷化氫之摻雜氣體（以控制價電子）的反應氣體引入 在減壓下的反應室，輝光放電在反應室發展.，放電能置分 解反應氣體，分解的反應氣體沈稹在基底上，形成膜。 此法中，在基底溫度爲1 0 0至2 5 0 °C (最好 150至240°C)和反應壓力爲0. 1至lOTorr (最好0 . 03至ITo r r)的條件下，每單位面積施 加具有0 . 0 1至1 OmW之髙頻的電功率（通常 13.56MHz)，製成非單晶半導體。 雖取決於製造條件，但已知上述輝光放電分解所產生 的非單晶半導體膜含有幾到幾十原子％的氫。氫含量可依 形成膜時的基底溫度、反應氣體（矽烷、氫）混合比、放 電功率而故意改變。 加入磷（原子符號：P )的矽薄膜用於N型非單晶半 導體，例如a (非晶）—Si :H、#C (微晶）—Si :H、加入碳的a-SiC:H°a-Si :H、加入鍺 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS>A4規格（210X297公釐）-5 - - . 1^1 II- ^^1 I 1 ^^1 ^^1 SI 11 - 11 *1"^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 的a — S i Ge : Η、a — S i C : Η用於本質I型非單 晶半導體。a — S i : Η、eC_S i : Η、加入硼（原 子符號：Β)的a — S i C : Η用於Ρ型非單晶半導體。 光電轉換層中’ Ν型層爲5至50nm厚，最好20 至30nm，I型層爲30至lOOOnm，最好30至 6〇nm厚，P型層爲5至250nm，最好1〇至50 nm厚。光電轉換層中，N型層、I型層、p型層通常依 序叠在反光電極上。P、I 、N的次序亦可。 透明電極1 0 4由氧化銦與錫的合金、氧化錫等製成 ，由濺射形成。透明電極層厚度爲4 0至2 0 0 nm。 製造光電轉換層的裝置包含反應室、排出反應室之氣 體以使反應室內部真空的排氣單元、將反應氣體引入反應 室的氣體引入單元、保持膜形成於反應室內部之基底的基 底保持單元、輝光放電產生單元。 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 輝光放電產生單元包含由陰極和陽極組成的二個平行 電極，通稱爲電容耦合型。有陽極爲地電位且做爲基底保 持單元和基底加熱單元的許多情形。陰極接到高頻電源， 高頻功率施於陰極與陽極之間以產生輝光放電》 P I N接面形成薄膜太陽電池光電轉換層，形成各層 的反應氣體互不相同。因此，製造光電轉換層的裝置設有 P、I 、N層之各層的專用反應室。 使用撓详基底製造薄膜太陽電池時，撓成輥形的撓性 基底從一輥解開，膜形成於撓性基底上，同時容許撓性基 底通過反應室，撓性基底撓在另一辊。這稱爲辊至辊型8 本紙張尺度適用中國國家梂準（匸阳）八4规格（2丨0乂297公釐）-6- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 圖2是傅統輥至輥型半導體膜製造裝置的一例。此裝 置包含解開繞在捲線軸2 2 5上之擦性基底2 0 0的解開 室201 ;具有收捲捲線軸226的收捲室205 ; P、 I 、N的各個反應室202、203、204 ;分隔各反 應室的縫隙221、222、223、224 ;接到高頻 電源212、213、214的輝光放電產生電極.209 、210、211 ;排氣單元 215、216、217; 氣體引入單元218、219、220。 使用主要含有矽之非單晶半導體的薄膜太陽電池遭受 光照射破壤光電轉換特性的光破壞問題。已證實光破壞是 由盔質龙晶氫.化1合金製成之光電轉換層之.L型層的破壞 〇 已知薄膜太陽電池的光破壞隨諸如照射光時之光強度 或溫度的外部條件或製造光電轉換層的條件而變。 已知I型層的底1密度後血造成非晶氫化矽合金製成 之I型層的破壞。諸如電子自旋共振法等的測量法可觀察 缺陷密度。經由電子自旋共振法也觀察到光破壤所引起的 缺陷密度增加。 詳言之，已知初態之每1 cm3的約1 X 1 015缺陷 密度因光破壤而增至5 X 1 01β以上。 缺陷密度增加的理由已有各種討論，尙東充分證明。 一理由指出包含在非晶氫化矽合金製成之膜的氫影響缺陷 密度增加。（Kazuo Morigaki, 'light inductive phenomenon in amorphous silicon hydrogen’ ， 本^張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐）-7 - .....8- - .....I 1-- - In -'- I 1»-— i- - -:--SJ (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 3G9663 A7 ____B7_ 五、發明説明（5 ) solidstate physics, vol. 23， Νο·5， 1988， p.l).自此 結果假設當包含在膜的氫減少時，光破壞更降低。 非晶氫化砂合金的氫澳度雖依形成膜的條件而變，但 須增加基底溫度以減小氫澳度。 鑒於此，在形成I型層時改變基底溫度，比較在I型 層有較大氫澳度之光破壤與具有相當小氫濃度之太陽電池 之光破壤的比，證實有1較、小、氣濰度之太陽電池的光破-暴此 落低比_具·有鲛大氫濃度者多。 在形成I型層的1 2 0°C溫度製造有較大氫濃度的太 陽電池。形成I型層的2 4 0 °C溫度製造有較小氫濃度的 太陽電池。 圓3顯示各有I型層之不同氫漉度之太陽電池特性的 比較結果。樣本A的氫濃度爲2 8原子％，樣本B的氫濃 度爲1 2原子％ »在打開狀態於5 0°C樣本溫度連績照射 AM1 . 5 及 100mW/cm2的光 1 000 小時後， 比較樣本A和B的破壤比。結果，發現樣本A的破壞比約 4 0%，樣本B的破壤比約2 5%。 經濟部中央搮準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 比較這些太陽電池的初光電轉換特性時，有高太陽電 池之樣本A的太陽電池轉換效率（EFF)爲9 . 5%，而 樣本B的太陽電池轉換效率爲7.5%。形成I型層的溫 度造成樣本A與B的初轉換效率差。這些太陽電池的特性 顯示於表1 ·二樣本的轉換效率差出現在曲線因數（F F )和開路電壓（Voc)。 本紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐）- 8 - A7 B7 五、發明説明（6 ) 表 1 E F F(% ) FF J sc ( m A ) Voc( V ) 樣本A 9 .5 0.73 14.5 0.90 樣本B 7 .5 0.61 14. 8 0.86 表2中，氫濃度高之樣本A的I型餍光隙（E g )爲 1.80eV，而氫濃度低之樣本B的I型層光隙爲 1.72eV。諸如暗導電係數（（7d)、亮導電係數（ σ D)、缺陷密度（Nd)的其它各種特性在樣本Α與Β之 間沒有大差異。因此，樣本A與B的開路電壓差主要由樣 本A與B的I型層造成。 n ^^1 ........ - · - i I - Λ - ^^1 I ·ϋ. -- ^^1 f τ° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作杜印製 本紙悵尺度遑用中國國家橾隼（CNS)A4洗格（210Χ297公釐9 - <303663 A7 B7 五、發明説明（7 ) 表 2
Eg(eV) σ d(S/cm) σ D(S/cm) Nd(cm-3) 樣本 A 1.80 5 x 1 0一 1 1 1. 5 X 1〇~5 2 X 1 0 1 5 樣本 B 1.72 1 x 1〇-10 6 x 1 〇一 5 1. 3 X 1 Ο15 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局員工消費合作杜印製 假設I型層品質或P型與N型層的介面造成曲線因數 差。爲了證實，比較在樣本A與B之間於相同條件下沈稹 在石英玻璃基底上之各I型層的膜特性時’發現光隙、暗 導電係數、亮導電係數的小差異，但缺陷密度的差異極小 〇 因此，假設曲線因數差並非由I型層本身的膜特性造 成，而是由形成I型層的介面。 依序重叠N型層、I型層、P型層，形成太陽電池光 電轉換層。形成I型層的溫度影響該光電轉換層的底層。 因此，此例中，N型曆與I型層的介面造成樣本與B的曲 線因數差。 _已證實當lAJ lL歷的溫、度低且氫灌度高時，太陽電 本紙張尺度適用中國國家橾隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1〇 - ' ' 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 _ 五、發明説明（8 ) 池的初特性優良，但當該溫度高且氫濃度低時’光破壞大 〇 但上述結果中，無法產生有低壤比的太陽電池而 I減jg初轉換邀_.率。 發明概要 本發明的目標是提供保持高初轉換效率並降低光破壞 的薄膜太陽電池。本發明的目標是提供光破壤特性改進之 薄膜太陽電池的製造。本發明的目標是提供光破壞特性改 進之薄膜太陽電池的製造裝置。本發明的目標是提供降低 底層膜與I型層之介面缺陷位準密度的太陽.電池製造，和 實施該製造之半導髖膜的製造裝置。 爲解決上述問題，依據本發明，提供製造半導體膜的 裝置，包含：反應室；排出反應室之氣體以使反應室內部 真空的排氣單元；將反應氣體引入反應室的氣體引入單元 ;位於反應室的輝光放電產生單元，位於反應室的基底加 熱單元，其中基底在輝光放電產生單元所界定的輝光放電 空間內於所需方向傳送（轉移），基底加熱單元在基底傳 送的所需方向於不同溫度加熱基底。 製造半導體膜的裝置達成本發明，包含：反應室；排 出反應室之氣體以使反應室內部真空的排氣單元；將反應 氣體引入反應室的氣體引入單元：位於反應室的輝光放電 產生單元：位於反應室的基底加熱單元，其中基底在輝光 放電產生單元所界定的輝光放電空間內於所需方向傅送（ 本紙伕尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 11 - ~ - - m. I *^1 -*I 1--- n - - - I I---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（9 ) 轉移），多個基底加熱單元位於基底傳送方向，至少一基 底加熱單元與其它基底加熱單元獨立溫控。 製造半導體膜的裝置達成本發明，包含：反應室；排 出反應室之氣體以使反應室內部真空的排氣單元；將反應 氣體引入反應室的氣體引入單元；位於反應室的輝光放電 產生電極：將高頻功率送到電極以產生輝光放電的髙頻電 源；位於反應室的基底加熱單元，其中基底在輝光放電產 生電極和高頻電源所界定的輝光放電空間內於所需方向傳 送，輝光放電產生單元包括多個陽極和與多個陽極對立的 陰極，多個陽極沿著基底傅送方向*基底在陽極與陰極之 於所需方向傳送（轉移），陽極接地，陰極接到高頻電源 ，多個基底加熱單元位於基底傳送方向，至少一基底加熱 單元與其它基底加熱單元獨立溫控。 易言之，本發明提供可在經由輝光放電分解（電漿 c V D )形成非晶矽膜時於基底傳送方向在不同溫度加熱 基底的裝置。 上述裝置中，基底加熱單元也做爲陽’極》撓性基底可 用於基底。輥至輥系統可傳送撓性基底。 依據本發明，提供薄膜太陽電池，包含至少一基底、 反光電極、光電轉換層、透明電極、其中光電轉換層由主 要含有矽且具有至少一P1N接面的非單晶半導體形成， 形成PIN接面的本質I型層由主要含有非晶氫化矽的合 金製成’本質I型册由氤渔.度不周的多個麻晶蓋4匕旅在金 層…形一成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）· 12 - -I- :! - —II - I— —II ^^1 ^ I! I - -- —^1 * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 A7 __B7 五、發明説明（10) 上述裝置可生產薄膜太陽電池I型層。 在薄膜太陽電池，形成本質I型層的多個非晶氫化砍 合金層中，形成於透明電極側之層的氫濃度可低於形成於 反光電極側之層的氫漉度》形成本質I型層的多個非晶氫 化矽合金層中，形成於P型層側之層的氫澳度可低於形成 於N型層側之層的氫澳度。形成本質I型層的多個非晶氫 化矽合金層中，接觸在透明電極側之雜質層之層的氫濃度 可低於接觸在反光電極側之雜質層之層的氫溴度。 形成本質I型層的多個非晶氫化矽合金層中，形成於 P型層側之層的氫濃度低於形成於N型層側之層的氫濃度 ，接觸P型層側的層和在該層附近的層可具.有足以減低該 層與P型餍之介面上之缺陷位準密度的氫濃度。 主要含有非晶氫化矽的合金可爲非晶氫化矽碳合金。 主要含有非晶氫化矽的合金可爲非晶氫化矽鍺合金》 撓性基底可於用基底。 依據本發明，提供薄膜太陽電池製造，包含下列步驟 :當形成具有光電轉換層（形成於基底上，至少有一 p I N接面，由主要含有非晶氫化矽的合金層形成）之太 陽電池的本質I型層時，形成I型層並在所需方向傅送基 底；在基底傳送方向使基底溫度不同。 使用此法，可製造上述薄膜太陽電池。 上法中，可使在光入射側形成I型層時的基底溫度高 於在光入射側之反側形成I型層時的基底溫度。 _可使形成在光入射側接觸雜質層之I型層時的基底溫 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS)A4規格（ 210X297公釐）· 13 - I I I I 1- -i -- --- I 人.^1-- -i--= -1 : -- I I 、?T (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 ____B7_ 五、發明説明（11) 度高於形成在光入射側之反側接觸雜質層之I型層時的基 底溫度。 在此情況，形成在光入射側之反射接觸雜質層之I型 層時的基底溫度最好是8 0至2 0 0°C。形成在光入射側 接觸雜質層之I型層時的基底溫度最好是1 6 0至3 0 0 0C。 在光入射側的雜質層可爲P型，而在光入射側之反側 的雜質層可爲N型。 撓性基底可用於基底，經由輥至輥型形成。形成接觸 P型層之I型層時的基底溫度最好是2 0 0至3 0 0 °C。 依據本發明，提供製造半導體膜的裝置.，包含：反應 室：排出反應室之氣體以使反應室內部真空的排氣單元； 將反應氣體引入反應室的氣體引入單元；位於反應室的輝 光放電產生單元；位於反應室的基底加熱單元，其中基底 在輝光放電產生單元所界定的輝光放電空間內於所需方向 傳送（轉移），輝光放*·產生氧元基_底傳送方向產生頻率 、輸出或二者不同的真頻電功率。 製造半導體膜的裝置達成本發明，包含：反應室；排 出反應室之氣體以使反應室內部真空的排氣單元；將反應 氣體引入反應室的氣體引入單元；位於反應室的輝光放電 產生電極：將高頻電功率送到電極以產生輝光放電的高頻 電源，其中基底在電極和髙頻電源所界定的輝光放電空間 內於所需方向傳送，電極和高頻電源在基底傳送方向產生 頻率、输出或二者不同的高頻電功率》_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 14 - .1 ----- I- -I n 1 --- - - --. I -- IV ^^1 ^^1 m n ^^1 m ί 牙 、vd (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) S026QS A1 __B7 __ 五、發明説明（l2) 製造半導體膜的裝置達成本發明，包含：反應室；排 出反應室之氣體以使反應室內部真空的排氣單元；將反應 氣體引入反應室的氣體引入單元；位於反應室的輝光放電 產生電極；將高頻電功率送到電極以產生輝光放電的高頻 電源，其中輝光放電產生電極包括陽極和與陽極對立的多 個陰極，多個陰極位於基底傳送方向，基底在陽極與陰極 之間於所需方向傳送，陽極接地，陰極接到髙頻電源，送 到至少一陰極之高頻電功率的頻率、輸出或二者與送到其 它陰極的髙頻電功率獨立控制》 易言之，依據本發明，由輝光放電分解（電漿CVD )形成非矽膜時，提供在基底傳送方向可供.應输出、頻率 或二者不同的裝置。 上述裝置中，一高頻電源可接到一陰極。多個陰極可 沿著基底傳送方向。反應室設有基底加熱單元，基底加熱 單元可沿著基底傳送方向在不同溫度加熱基底。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印袈 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此情況，多個基底加熱單元沿著基底傳送方向，至 少一基底加熱單元可與其它基底加熱單元獨立溫控》基底 加熱單元也可做爲陽極。 上述裝置中，一反應室鄰接另一反應室以在另一反應 室所形成的膜形成膜。 撓性基底可用於基底。在此情況，可經由輥至輥系統 傅送撓性基底。 依據本發明，提供薄膜太陽電池製造，包含下列步驟 :當形成具有光電轉換層（形成於基底上•至少有一 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210 X 29*7公釐）· 15 - ~ 經濟部中央樣準局員工消費合作杜印製 A7 ___B7___ 五、發明説明（l3) p I N接面，由主要含有非晶氫化矽的合金層形成）之太 陽電池的本質I型層時，形成I型餍並在所需方向傳送基 底；在基底傳送方向使產生輝光放電之高頻電功率的頻率 、输出或二者不同。 上法中，可使在底層側形成I型層時的電功率頻率高 於形成I型層其它部分時。可使在底層側形成I型層時的 電功率输出低於形成I型層其它部分時。 重叠氫澳度不同的多層而形成薄膜太陽電池光電轉換 層的本質I型層，位於叠層之光入射側之層的氫濃度下降 以減低光破壤。 位於光入射側之反側之層的氫濃度提高.，而可得到有 高初轉換效率的薄膜太陽電池。因此，利用此結構，薄膜 太陽電池有高的初轉換效率，可降低光破壤。 爲改變是本質半導體層之I型層的氫濃度，可控制形 成膜時的基底溫度。易言之，當形成在光入射側或在該處 接觸雜質層（P型或N型）的I型層時，基底溫度提高以 減低氫澳度。基底溫度宜設爲160 °C以上，200至 3 0 0 °C更好。 當形成在光入射側之反側或在該處接觸雜質層（P型 或N型的I型層時，基底溫度下降，宜設爲2 0 0 °C以下 ，8 0至1 8 0 °C更好，以增加氫澳度。 形成構成I型層的多層，使得各層的氫濃度從光入射 側朝反側變高。氫漉度的改變率可逐渐改變，或隨多層的 增大數目而連績改變。 本紙張尺度遥用中國國家標準（〇奶）八4規格（210乂297公釐）>16 — H. - —- I 1 I - 'I —- - - - I - - - - .^1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印裂 A7 _ B7 五、發明説明（14) 在光入射側的雜質層爲p型層時，在光入射側之1型 層的氫濃度可在形成P型層與I型層之介面上之I型層的 多層中提高，氫澳度在約5 Ο 0A內可從介面朝光入射側 的反側下降，氫濃度可再度朝光入射側的反側增加。 此結構中，I型屋的缺陷位準密度在I型層與P型層 的介面/ ，因而薄膜太陽電池開路電壓提高，轉換效 率可增進約幾％至1 0%。 至於製造薄膜太陽電池的裝置，製造半導體膜並在輝 光放電空間內以所需速度將基底送到所需方向的裝置中， 如同在輥至輥系統，多個基底加熱單元沿著基底傳送方向 位於一反應室。至少一基底加熱單元的加熱.溫度與其它基 底加熱單元獨立控制。以此裝置，可連績形成氫濃度不同 的膜。 可.長制氫濃度不同之膜的各厚度，使得當基底傳 送速度保持恆定時，相同加熱溫度產生在基底傳送方向。 亦即，當一基底加熱單元產生相同加熱溫度時，依據在基 底傳送方向的基底加熱單元長度，可控制氫澳度不同之膜 的各厚度。 以此結構，製造半導體膜並在輝光放電空間內於所需 方向傳送基底的裝置中，可連績製造具有在意羞漉.度和任 袁厚度的半導體層。結果，能以高生產力製造高性能的薄 膜太陽電池。 電漿CVD中，隨著形成非晶矽膜時所供應之髙頻輸 出的改變，可改長率。當高頻輸出提高時，生長率有 本紙張尺度適用中國國家橾隼（CNS ) A4規格（210X297公釐μ Π - - - ϊ I - - —1 m 1 - I Λ Ktf/ I ^^1 m l 穿-s (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印裝 A7 _____B7_ 五、發明説明（15 ) 增加的趨勢。 由於生長率隨输出提髙而增加，故當I型層形成於底 層側的膜表面上（例如N型層上）時，容易濺射N型層表 面》結果，形成於N型層上之N型層與I型層之介面上的 缺陷位準密度容易增加。 P型或N型雜質層（是在底層側的膜）與形成於該雜 質餍上之I型層之介面上的缺陷位準密度降低大爲增進要 製造之太陽電池的曲線因數（FF)。因此，在I型層的 底贗側形成一層時，最好減低髙頻输出以降低在底靥側的 膜濺射。 提高高頻輸出能以較高速形成I型層之.中間和上部的 膜，造成產置增進。 以形成膜時的高頻改變，控制自偏壓和生產率。電漿 CVD中，當施加的高頻很高時，自偏壓有下降更多的傾 向。 以忑降、政自偏壓，降低在低層側之膜表面上的濺射。 結果，在低層側之層輿、I型層之介面上的缺陷位準密度降 低，藉以增進曲線因數（FF)，也增進光電轉換效率。 --- 當高頻提高時，生長率渐增，當頻率進一提高時，生 長率有漸減的趨勢。使用此趨勢，控制髙頻以降低在底層 側之膜表面上的濺射並減低缺陷位準密度，藉以得到優良 介面特性並高速形成膜。 當髙頻输出減低以降低在底層側之膜表面上的濺射時 ，生長率減小。但若高頻控制爲自偏壓低而生長率髙的值 本紙張尺度適用中國困家標準（CNS)A4規格（210X297公釐K 18 - ~ -^^1 - I n n n I In n I— - - - - -I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 -09663 五、發明説明（16) ，則可高速進行膜形成，同時顯著降低在底層側之膜上的 濺射。 若形成膜並在輝光放電空間內於所需方向以所需速度 傳送基底如同在輥至棍型，則控制生長率來控制膜厚度。 適當控制高頻的输出和頻率*在相同反應室內的膜形成過 程中容易控制特性不同的膜厚度* 此結構的反應室鄰近形成在另一半導體膜（例如N型 層）之反應室的下游，藉以更提高降低在底層側之半導體 層與其上之半導體層之介面上之缺陷位準密度的效果。 結果*可增進所製之太陽電池的曲線因數、產量。 圚式簡述 圚1顯示傅統薄膜太陽電池之剖面結構圖的一例； 圖2顯示使用輥至輥系統之傳統半導體膜製造裝置的 一例； 圓3顯示I型層氫漉度不同之太陽電池的特性比較結 果； 圖4顯示依據第一實施例所製之薄膜太陽電池的剖面 結構： 圖5顯示用於第一實施例之輥至輥系統的電漿C V D 裝置； 圖6代表在第二實施例所製之薄膜太陽電池光電轉換 層的氫澳度分布狀態；
圖7顯示用於第一實施例之輥至輥系統的電漿C V D t適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 19 - ^^1 —11 HI 1 — ^^1 I—I 人 ^^1 ^^1 ^^1 I! - ·1 I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局員工消费合作社 經濟部中央標準局員工消費合作杜印装 A7 _____B7_ 五、發明説明（1了） cog 裝置。 鲛佳窗施例詳述 (第一實施例） 圖4顯示第一實施例所製之薄膜太陽電池的剖面結構 。反光電極402、光電轉換層40 3、透明電極404 形成於撓性基底40 1的一側表面上。基底40 1由75 Am厚及2 5 0mm宽的PET (聚乙烯對酞酸酯）膜。 撓性基底的其它材料可爲PEN(聚乙烯某酸酯）、 P E S (聚醚碉）等。 反光電極4 0 2是A 1 (鋁）和障壁金屬的雙層結構 (未顯示）。障壁金靥可爲諸如Ti (鈦）、Cr (鉻） ' N i (鎳）或不銹鋼的金屬，或諸如ZnO (氧化鋅） 的金羼氧化物。反光電極402可主要包含I TO (氧化 銦錫）或氧化錫透明電極。 光電轉換層4 0 3具有從反光電極4 0 2依序重叠的 N型以c (微晶）一 S i : Η、I型a (非晶）一S i : Η、P型仁c - S i : Η。J型a ――S i ： Η從Ν型層側 谇序有氫jft度C 1、C 2、C 3的叠層結—構。 透明電極層4 0 4是I TO (氧化銦錫）。由於 I TO的薄片電阻約1 0Ω至1 0 0 ΙίΩ /平方’故Ag (銀）的柵極（輔助電極）形成於I TO上而減低薄片電 阻，以防電阻器造成的输出損耗。 說明圖4的薄膜太陽電池製程•反光電極4 0 2形成 本紙張尺度遑用中國國家橾隼（CNS ) A4規格（210X297公釐K 20 - ^^^1 ^^^1 In HI ml ^^^1 In i ^^^1 ml I— W*J (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（18) ’ 於撓性基底4 0 1上。基底40 1是7 5 厚及2 5 0 mm寬的PEN膜（聚乙烯棻酸酯）。 反光電極402是A1 (鋁）和Ti (鈦）的雙層結 構，各層厚度爲1 5 0 nm和3 nm。 濺射形成反光電極4 0 2。濺射單元用於輥至輥型， 其中提供形成膜的二個靶，從一輥送出撓性基底4 0 1 ， 然後在基底4 0 1繞在反應室的輥罐上時傳送，在另一輥 上收取撓性基底時連縝形成膜》 隨後，形成光電轉換層4 0 3。第一實施例中，圖5 的輥至輥型電漿C VD裝置形成層4 0 3。此裝置包含解 開輥狀撓性基底4 0 1的解開室5 0 1 、收捲膜基底的收 捲室505、位於解開室501與收捲室505之間的反 應室 502、503、504。 反應室502至504分別供給各N、 I 、P型層》 各個室被各有縫隙的壁506、507、508、509 分隔。 各反應室設有基底加熱單元5 1 0、5 1 1 、5 1 2 、5 1 3、5 1 4。形成I型層的反應室設有可獨立控溫 的多個基底加熱單元51 1 、512、513。 各反應室有輝光放電產生電極515、516、 5 1 7做爲施加高頻電功率的陰極，接到高頻電源5 2 0 、5 2 1、5 2 2 ° 各基底加熱單元5 1 0至5 1 4有加熱器，分別做爲 陽極》基底加熱單元5 1 0至5 1 4接地以正對電極 本紙張尺度適用中國國家櫺準（CNS ) A4規格（210 Χ297公着K 21 - ~ --------人 策------訂 * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 _____B7_ 五、發明説明（l9) 515、516、517»形成I型層的反應室正對一陰 極516，有基底加熱單元511、512、513。 排氣單元523、524、525排出各室的氣體， 使室內部真空。排氣單元可爲諸如機械增壓泵或旋轉泵的 輔助泵（未顯示）。各反應室分別設有氣體引入單元 526、527、528。 陽極本身未分離如圖5，而可形成與陰極對立的一電 極。基底加熱單元可在一陽極內部於基底傅送方向以不同 溫度加熱基底。多個基底加熱單元在陽極內位於基底傳送 方向，將各基底加熱單元獨立控溫。 基底加熱單元可位於陽極內部除外的位.置，例如陽極 背面。基底加熱單元可由加熱線、使用陶瓷的加熱器、紅 外線燈等形成。 撓性基底4 0 1以輥形式繞在捲線軸5 1 8，從捲線 軸5 1 8抽出，在繞在捲線軸5 1 9前，通過設在各反應 室之陽極與陰極間之壁的縫隙和各室之間的壁。 製造光電轉換層4 0 3中之N、I 、P型層的各個膜 形成條件顯示於表3 本紙張尺度遑用中國國家標準（CNS)A4规格（ 210X297公釐）· 22 - ^^1 m ί ^^1 ^ m m HI I m ^^1 * - ^ *va (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裂 309663 A7 B7 五、發明説明（2〇 ) 表 3 N層 PH3(l%)/SiH4 4 seem Η 2 15 0 seem R F輸出 2 0 0 W 壓力 0.5 T o r r 基底溫度 14 0 °C I層 S i Η 4 10 0 seem R F輸出 4 0 W 壓力 1 . 0 T o r r m nn l· ^—>^1 一 J , 穿 i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS)A4規格（ 210X297公釐） 23 -
A 五、發明説明（2!) 表 3 (績） N層 P層 Β 2Η β ( 1 % ) / S i Η 4 4 seem Η 2 15 0 seem R F輸出 2 0 0 W 基底溫度 i o o °c (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 袈. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 形成I型層時，基底加熱單元控制基底溫度。圖5中 ，基底溫度在基底加熱單元5 1 1爲„1 6_.〇 ’在基底加 熱單元5 1 2爲J ，在基底加熱單元5 1 3爲 2 — 4 0- °C。 形成之I型層之各層的氫澳度在C 1爲2 5原子％， 在C2爲1 8原子％，在C3爲1 2原子％。因而氫濃度 從N型層側（反光電極側）往P型層側（光入射側）降低 本紙張尺度遑用中國國家橾準（CNS)A4規格（210X297公釐24 ~ A 7 B7 五、發明説明（22 形成光電轉換層4 0 3之各層的厚度在Ν型層爲3 〇 nm，在Ρ型層爲2 0 nm ♦ I型層厚度在各層1 c 1 、 C2、C3 爲 200nm，共 600nm。 使用圖5的電漿CVD裝置，可連績形成基底溫度不 同（氫溴度不同）的I型層。 光電轉換層4 0 3可爲具有一P I N接面的單格結構 或二個單格結構相叠的雙層彙接結構•此結構中，頂格的 I型層可爲a — Si :H或a — SiC:H。同樣地，氣 濃度不同的層重叠形成I型層。底格可使用a - Si : η 或a — SiGe :Η。光電轉換層403可爲三個PIN 接面重叠的三層彙接或超過三層的彙接。 隨後，輥至輥型的濺射裝置形成透明電極4 0 4。透 明電極由70nm厚的I TO製成。因I TO的薄片電阻 相當高，故主要含有銀（Ag )的柵極4 0 5形成輔助電 極。
在太陽模擬燈下進行光照射檢査。光照射條件爲AM 1 . 5G、100mW/cm2、50C格溫度、 1 Ο 0小時檢査時間。 使用氫澳度不同之多個a - Si : Η層做爲此實施例 之I型層的薄膜太陽電池中，特性顯示於表4 »薄膜太陽 電池退化對初值的比爲2 5%。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4洗格（2丨〇>； 297公釐卜25 - "崎先閑讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明（23) 表 4 E F F ( % ) F F J sc ( m A ) V o c ( V ) 9.4 0.72 14.7 0.89 (第二實施例） 第二寅施例顯示形成I型層之多個非晶矽層之氫漉度 異於第一實施例之太陽電池的例子。第二實.施例中，形成 I型層時的基底溫度除外，應用與第~實施例相同的製法 和製造條件》 類似第一實施例，反光電極形成於撓性基底上。N型 層在反光電極上形成3 0 n m厚以形成光電轉換層。I型 層在240°C基底溫度形成200nm厚，在200 °C爲 180nm，在 160°C 爲 180nm。對於各 l〇nm ，當形成各層的基底溫度升到180、200、220、 240 °C時，各l〇nm厚的四層形成I型層，I型層厚 度共6 0 0 nm。然後，在光入射側的P型層形成2 0 n m厚。形成透明電極和輔助電極以完成薄膜太陽電池。 圖6顯示第二實施例之薄膜太陽電池光電轉換層的氫 濃度分布狀態。在形成P型層與I型層之介面上之I型層 的多層中提高光入射側之I型層的氫澳度，氫瀵度朝光入 本紙乐尺度逡用中國國家榡準（CNS>A4规格（ 210X297公釐h 26 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 _____B7_ 一 五、發明説明（24 ) 射側的反側下降*氫澳度朝光入射側的反側再度增加°以 此結構，在型J1與P型層的介面上可減低I 1L層Θ的缺 陷農準氣虞。 第二實施例的薄膜太陽電池中，開路電壓（V 〇 C ) 約0 . 9 7 e V，比第一賁施例的薄膜太陽電池增進約 10%，轉換效率可增進10. 296。 (第三實施例） 第三實施例顯示電漿CVD裝置的例子，可施加在基 底傳送方向不同的高頻輸出或頻率* 圖7顯示電漿C VD裝置結構的例子。.形成I型層的 反應室5 0 3除外，此裝置有與圖5相同的結構。在圖7 之裝置形成I型餍的反應室5 0 3中，多個輝光放電產生 電極位於基底傳送方向。 輝光放電產生電極包含陽極7 0 1至和與陽極對立的 陰極704至706。陽極701至703分別接地。高 頻電源707至709分別接到陰極704至706。高 頻功率施於正對的一對陽極和陰極之間，產生電漿。 此實施例的電漿C V D裝置爲輥至輥型，撓性基底 4 0 1以所需速度通過每對電極之間。因此，依據在基底 俥送方向與陽極對立之氩極的長_.度，可控制ϋ於每對電 極間的層厚度。在基底傅送方向之陰極7 0 4至7 0 6的 所有長度相同。 高頻電源707至709將具有1至120MHz頻 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS)A4規格（2丨0X297公釐K 27 - n »^^1- —II =- i*x^ I I— n^— -I - - In « 0¾ ，vs (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明説明（25) 率和1 0至8 OmW/cm2輸出的高頻功率分別施於接 到對應電源707至709的陰極704至706。各高 頻電源可在各對電極之間施加具有獨立頻率和输出的高頻 功率。 一高頻電源在此例雖接到各陰極，但分出一高頻電源 的输出使髙頻功率施於多個陰極。例如，一高頻電源的一 输出分成多個输出，输出調整單元位於各分支輸出上，因 而各输出調整單元的输出施於各陰極。 陽極7 0 1至7 0 3也做爲基底加熱單元，各基底加 熱單元獨立控制基底溫度如同在圖5的裝置。 陽極本身不分成圖7的多個陽極，而可.構成與陰極對 立的一電極。亦即，在一陽極內部，基底加熱單元在基底 傳送方向以不同溫度加熱基底。例如，多個基底加熱單元 在陽極內部位於基底傳送方向，因而獨立控制各基底加熱 單元的溫度。 基底加熱單元可位於陽極內部除外的位置，例如陽極 背面。基底加熱單元可由加熱線、使用陶瓷的加熱器、紅 外線燈等形成。 構成在反應室5 0 3的電漿CVD裝置可施加在基底 傳送方向有不同輸出和頻率的高頻功率。結果，在形成膜 並在輝光放電空間內於所需方向傳送基底的膜形成裝置（ 如同在輥至輥型），在同一反應室內形成多層時，可控制 各膜的形成率和自偏壓。控制形成率，即使在基底傳送方 向的陰極長度不變’也可控制各攀厚鹿。由於可控制自偏 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐卜28 - i nn t^n iw βί n n ^ i ^^^1 i m nn--， * 0¾ 、vd (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 A7 _B7五、發明説明（26 ) 壓，故可控制底表面上的濺射度。 此實施例的電漿c V D裝置可製造較高性能的太陽電 池。詳言之，當底層側之膜上的濺射降低時，可進行高速 膜形成。因此，能以高生產力製造大場降低二膜之介面上 之缺陷位笨惠度且蓋有高轉換效率的太陽電池。此結構的 特例顯示於第四實施例。 (第四實施例） 第四實施例顯示圖7之電漿C V D裝置生產太陽電池 的例子。此實施例的太陽電池有圖4的結構，I型層由膜 形成條件不同的三層C1至C3組成· 藉由圖7的電漿CVD裝置，在與第一實施例相同的 條件而形成I型層的條件除外，經由與第一實施例相同的 過程生產太陽電池。 在繞在捲線軸5 1 9前，其上形成反光電極之以輥形 式繞在捲線軸5 1 8的撓性基底4 0 1通過位於各反應室 ， 內之輝光放電產生的陽極與陰極之間。 N型層形成於反應室502內。然後，I型層403 形成於反應室5 0 3內。在此狀態，分別獨立P型層側反 應室5 0 3內之高頻電源7 0 7至7 0 9的頻率和輸出， 形成層C 1至C 3。 在光入射側的P型層形成於反應室5 0 4，撓性基底 401繞在捲線軸519。然後，ITO製的透明電極 4 0 4和銀製的柵極4 0 5形成於P型層上如同第一實施 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X 297公釐）-29 - I tm - - - I -- - -- III 4 -II 1^1---m —.1 ^^1 - 洚-** (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（27) 例，完成太陽電池。 當高頻電源輸出和反應氣體流率保持恆定時，膜形成 率在6 ΟΜΗ z附近最高。隨著反應氣體流率增加或高頻 輸出提高，在遠離6 ΟΜΗ z之頻率（例如1 2 ΟΜΗ z )的膜形成率有趨近6 ΟΜΗ z附近之膜形成率的趨勢。 高頻輸出在陰極的電極表面上最好是1 0至8 OmW / c m2。膜形成率雖傾向於隨输出髙而較高，但當输出 到達某一程度以上時，恆形成率保持恆定。這是因爲膜形 成率取決於反應氣髖流率和高頻輸出。 用於形成層C 1的高頻電源7 0 7設爲启0..Μ Η z和 3 2mW/cm2，用於形成層C 2和C 3的高頻電源 707 和 709 設爲 1-3 . 56ΜΉζ 和 48mW/ cm2» 至於在光入射側的反側接觸雜質層之I型層C 1的形 成條件，高頻输出設爲低值，頻率設爲高值。因此，N型 層（是在底層側的層）上的濺射降低，因而N - I介面上 的缺陷位準密度可降低。層C 2和C 3之高頻的输出和頻 率設爲一般值。 由於形成層C 1時的頻率設爲6 ΟΜΗ z ，故膜形成 率在相同髙頻输出中最髙。使用高膜形成率之頻率的原因 是使用在基底傅送方向有相同長度的陰極7 0 4至7 0 6 ，形成相同厚度的層C 1至C 3。亦即，因髙頻輸出下降 低形成層C 1時之N型層上的濺射，故膜形成率設得低。 __S此·膜^成率變高，設定1C 1的厚度等於層C 2和 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） 30 - ' ^^^1' 1 ^^^1 ml m ^ HI ml In ^^^1 一aJ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局貝工消费合作杜印裝 A7 _B7_五、發明説明（28 ) C 3的厚度。 當使用與此實施例相同的裝置而層c1的厚度比層 C 2和c 3更薄時，施加高頻功率的頻率可設得高’亦即 1 0 0至1 2 ΟΜΗ z。因此，在底層側之膜上的濺射更 降低，以條低N - I介面上的缺陷位準密—度。 在基底傅送方向的各陰極長度可依要形成的膜厚度而 變。 形成I型層時的基底溫度設爲1 0 0至3 0 0 °C，例 如2 0 0 °C，層C 1至C 3中，控制也做爲基底加熱單元 之陽極7 0 1至7 0 3的溫度，因而基底溫度保持在 2 0 0。(：。 形成I型層之反應室503內的壓力爲0 . 05至 2.0T〇rr ，在此實施例爲1 .OTorr。各I型 層C1至C3的厚度爲200nm，共600nm。 太陽電池的特性與在一般條件下所製的比較太陽電池 比較。所有層C1至C3形成在13.56MHz和48 mW/ c m 2條件下除外，在與第四實施例之太陽電池的 相同條件下生產比較太陽電池。第四實施例之太陽電池的 曲線因數和光電轉換效率比起比較太陽電池增進1 〇%， 是髙轉換效率。 除了此實施例的條件，控制氫濃度並使基底溫度在基 底傳送方向不同可製造太陽電池，如同在第一實施例或第 二實施例。以此配置，可進一步增進太陽電池光電轉換效 _率，可降低長期使用所造成的特性退化· 本紙張尺度遑用中國國家榡準（CNS ) Μ規格（210X297公釐卜31 - - --^^^1 »^^1 n In tn UK mu ^^^1 ^^^1 I— -1 ^^^1 一 心 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3〇3β63 at ___Β7 五、發明説明（29 ) 在此說明書所述的實施例只顯示使用撓性基底的輥至 輥型結構。但若是形成膜而基底在輝光放電空間內於所需 方向以所需方向傳送的系統，則可得到此說明書所述之本 發明的效果。即使形成膜而諸如玻璃基底之具有所需尺寸 和高剛性的基底放在帶式運送機上傅送，也可得到相同效 果。 依據本發明，可得到初轉換效率髙且光破壤低的薄膜 太陽電池。可提供易於製造此薄膜太陽電池的方法和裝置 HI n n nn n —i^i ^ 1^1 ^1· m ml in ^ J. - 受 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梂率（CNS)A4规格（ 210X297公釐） 32 -

Claims (1)

  1. 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 第8 5 1 0 2 5 1 5號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國8 6年1月呈 1 . 一種製造半導體膜的裝置，包括： 反應室： 排出反應室之氣體以得到眞空狀態的排氣單元； 將反應氣體引入反應室的氣體引入單元； 產生輝光放電的輝光放電產生單元，位於反應室； 加熱基底的基底加熱單元，位於反應室內， 其中基底在輝光放電產生單元所產生的輝光放電空間 內沿著所需方向轉移，基底加熱單元在基底轉移的所需方 向於不同溫度加熱基底； 藉以在一半導體之一層膜中形成沿著基板轉移方向變 化之特定雜質之濃度分佈。 2 種製造半導體膜的裝置，包括： 反應室： 排出反應室之氣體以得到眞空狀態的排氣單元； 將反應氣體引入反應室的氣體引入單元； 產生輝光放電的輝光放電產生單元，位於反應室； 加熱基底的基底加熱單元，位於反應室內， 其中基底在輝光放電產生單元所產生的輝光放電空間 內沿著所需方向轉移，多個基底加熱單元沿著基底轉移的 所需方向，至少一基底加熱單元與另一基底加熱單元獨立 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） h--------f------IT------ii (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 ^、申請專利範圍 控制； 藉以在一半導體之一層膜中形成沿著基板轉移方向變 化之特定雜質之澳度分佈。 3 . —種製造半導體膜的裝置，包括： 反應室： 排出反應室之氣體以得到眞空狀態的排氣單元； 將反應氣髅引入反應室的氣體引入單元： 位於反應室的輝光放電產生電極： 將高頻功率送到輝光放電產生電極以產生輝光放電的 高頻電源； 加熱基底的多個基底加熱單元，位於反應室， 其中基底在輝光放電產生電極和高頻電源所產生的輝 光放電空間內沿著所需方向轉移， 其中輝光放電產生電極包括多個陽極和與多個陽極對 立的陰極，多個陽極沿著基底轉移的所需方向，基底在陽 極與陰極之間於所需方向轉移，陽極接地，陰極接到高頻 電源， 其中多個基底加熱單元沿著基底轉移的所需方向，至 少一基底加熱單元與另一基底加熱單元獨立控制； 藉以在一半導體之一層膜中形成沿著基板轉移方向變 化之特定雜質之濃度分佈。 4 . 一種薄膜太陽電池，包括： 基底： 形成於基底上的反光電極： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） r---------^------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印策 A8 B8 C8 __D8 六、申請專利範圍 形成於反光鼇極上的光電轉換層： 形成於光電轉換層上的透明電極： 其中光電轉換層包括主要包含矽的非單晶半導體，具 有包含本質I型層的至少一 P I N接面， 其中本質I型層包括主要各包含氫化非晶矽的多個合 金層，各合金層有不同氫澳度。 5 .如申請專利範圍第4項的電池，其中形成於透明 電極側之一合金層的氫澳度低於形成於反光電極側的另一 合金層。 6 . —種太陽電池製造方法，包括由輝光放電分解形 成太陽電池本質I型層並沿著所需方向轉移基底的步驟， 形成於基底上的太陽電池至少有一 P I N接面，包括主要 包含氫化非晶矽之合金層的光電轉換層， 其中基底溫度沿著基底轉移的所需方向改變。 7 .如申請專利範圍第6項的方法，其中在要形成於 光入射側之I型層形成時的基底溫度高於在形成於光入射 側之反側之I型層形成時的基底溫度。 . 8 . —種製造半導體膜的裝置，包括： 反應室； 排出反應室之氣體以得到眞空狀態的排氣單元； 將反應氣體引入反應室的氣體引入單元： 產生輝光放電的輝光放電產生單元，位於反應室， 其中基底在輝光放電產生單元所產生的輝光放霉空間 內沿著所需方向轉移， 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝 訂— 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ABCD 六、申請專利範圍 其中輝光放電產生單元沿著基底轉移的所需方向產生 包含其頻率和輸出之至少一種的高頻功率； 藉以在一半導體之一層膜中形成沿著基板轉移方向變 化之特定雜質之澳度分佈。 9 . 一種製造半導體膜的裝置，包括： 反應室； 排出反應室之氣體以得到眞空狀態的排氣單元； 將反應氣體引入反應室的氣體引入單元； 位於反應室的輝光放電產生電極； 將高頻功率送到輝光放電產生電極以產生輝光放電的 高頻電源： 加熱基底的多個基底加熱單元，位於反應室； 其中基底在輝光放電產生電極和高頻電源所產生的輝 光放電空間內沿著所需方向轉移： 其中輝光放電產生電極沿著基底轉移的所需方向產生 包含其頻率和输出之至少一種的高頻功率； 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 藉以在一半導體之一層膜中形成沿著基板轉移方向變 化之特定雜質之澳度分佈。 1 0 . —種製造半導體膜的裝置，包括： 反應室： 排出反應室之氣體以得到眞空狀態的排氣單元； 將反應氣體引入反應室的氣體引入單元； 位於反應室的輝光放電產生壤極： 將高頻功率送到輝光放電產生電極以產生輝光放電的 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4現格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 高頻電源： 其中輝光放電產生電極包括至少一陽極和與陽極對立 的多個陰極，多個陰極沿著基底轉移的所需方向，基底在 陽極與陰極之間於所需方向轉移，陽極接地，陰極接到高 頻電源： 其中施於至少一陰極之高頻功率之頻率和输出的至少 一種與施於另一陰極的高頻功率獨立控制： 藉以在一半導體之一層膜中形成沿著基板轉移方向變 化之特定雜質之澳度分佈。 11.如申請專利範圍第8項的裝置，另包括位於反 應室之加熱基底的基底加熱單元，其中基底加熱單元沿著 基底轉移的所需方向於不同溫度加熱基底。 12 .如申請專利範圍第9項的裝置，另包括位於反 應室之加熱基底的基底加熱單元，其中基底加熱單元沿著 基底轉移的所需方向於不同溫度加熱基底。 13.如申請專利範圍第10項的裝置，另包括位於 反應室之加熱基底的基底加熱單元，其中基底加熱單元沿 著基底轉移的所需方向於不同溫度加熱基底。 1 4 種太陽電池製造方法，包括由輝光放電分解 形成太陽電池本質I型層並沿著所需方向轉移基底的步驟 ，形成於基底上的太陽電池至少有一 P I N接面，包括主 要包含氫化非晶矽之合金層的光電轉換層， 其中產生輝光放電之高頻功率之頻率和輸出的至少一 種沿著基底轉移的所需方向改變。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） IT I I I n i m m I m fn T { n -----I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 ϋ 9 6 6 3 V D8 六、申請專利範圍 1 5 .如申請專利範圍第1項的裝置，其中裝置是輥 至輥型。 16 .如申請專利範圍第2項的裝e，其中裝置是輥 至輥型。 17 .如申請專利範園第3項的裝置，其中裝置是輥 至輥型。 18 .如申請專利範園第8項的裝置，其中裝置是輥 至輥型。 19 .如申請專利範圍第9項的裝置，其中裝置是輥 至輥型。 2 0 .如申請專利範圍第1 0項的裝置，其中裝置是 輥至輥型。 ----------¥------、訂------年 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
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