TWI447919B - 具有異質接面之矽基太陽能電池及其製程方法 - Google Patents

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Description

具有異質接面之矽基太陽能電池及其製程方法
本發明係有關於一種太陽能電池及其製程方法，特別有關於一種具有異質接面之矽基太陽能電池及其製程方法。
由於能源危機與環保意識的抬頭，使太陽能電池受到大家的重視。此外，由於人們對於矽原料的製作及元件加工技術的經驗累積，使矽原料成為理想的太陽能電池材料。然而，以矽晶做成的太陽能電池的轉換效率，因其僅能吸收1.1電子伏特(eV)以上的太陽光能之限制、反射光造成的損失、材料對太陽光的吸收能力不足、載子在尚未被導出之前就被材料中的缺陷捕捉而失效，或是載子受到材料表面的懸浮鍵結捕捉產生復合等諸多因素，皆使其效率下降。因此，現在市售矽晶太陽能電池的轉換效率僅約15%，即表示矽晶太陽能電池的高效率化其實還有相當大的空間。
參照美國公告專利第6,380,479號，標題為：光伏單元元件及其製作方法(Photovoltaic element and method for manufacture thereof)，其主要揭示一種太陽能電池的製程方式。其利用糙化之基板以增加入射光之使用率，藉以改善電流特性，進而把反射光的比率降到10%以下，並增加電池整體之光電轉換效率。
此外，參照美國公告專利第7,199,395號，標題為：光伏元件及其製作方法(Photovoltaic cell and method of fabricating the same)，其主要揭示一種太陽能電池的製程方式。主要係將PN接面製作於同一平面，進而使電極可製作於太陽能電池之一平面，使太陽能板的受光面不受電極的遮蔽，進而增加電池整體之光電轉換效率。然而，上述之專利皆未詳細揭示較佳之光電轉換層材料，組成結構與厚度。職是之故，申請人提出一種具有異質接面之矽基太陽能電池及製程。本發明係引用美國公告專利第6,380,479號，標題為：光伏單元元件及其製作方法(Photovoltaic element and method for manufacture thereof)，以及美國公告專利第7,199,395號，標題為：光伏元件及其製作方法(Photovoltaic cell and method of fabricating the same)作引證參考文獻。
本發明提供一種具有異質接面之矽基太陽能電池，其包含：一基板；一第一本質型(i型)半導體層；一P型半導體層；一第一電極；一第二本質型(i型)半導體層；一N型半導體層；以及一第二電極。其中，基板具有第一糙化表面以及第二糙化表面；第一本質型(i型)半導體層係配置於第一糙化表面上且包含微晶矽質，微晶矽質係鑲埋於第一本質型(i型)半導體層，且於第一本質型(i型)半導體層中的比例係介於30%至50%之間，此外，微晶矽質之氫含量係介於3%至10%之間；P型半導體層係配置於第一本質型(i型)半導體層上，氧含量係介於1×1017 至5×1018 原子/立方公分之間；第一電極係配置於P型半導體層上；第二本質型(i型)半導體層係配置於第二糙化表面上，且包含微晶矽質，微晶矽質係鑲埋於第二本質型(i型)半導體層，且於第二本質型(i型)半導體層中的比例係介於30%至50%之間，此外，微晶矽質之氫含量係介於3%至10%之間；N型半導體層係配置於第二本質型(i型)半導體層上，氧含量係介於1×1017 至5×1018 原子/立方公分之間；以及第二電極，係配置於N型半導體層上。其中P型半導體層與N型半導體層之能隙皆大於第一本質型(i型)半導體層與第二本質型(i型)半導體層之能隙。
本發明更提供一種具有異質接面之矽基太陽能電池製程方法，包含下列步驟：(一)清洗並蝕刻一基板；(二)以化學氣相沉積法沈積第一本質型(i型)半導體層於第一糙化表面上；(三)沈積P型半導體層於第一本質型(i型)半導體層上；(四)沈積第一電極於P型半導體層上；(五)以化學氣相沉積法沈積第二本質型(i型)半導體層於第二糙化表面上；(六)沈積N型半導體層於第二本質型(i型)半導體層上；以及(七)沈積第二電極於N型半導體層上。茲進一步說明各步驟如下：步驟(一)在於使基板形成第一糙化表面以及第二糙化表面；步驟(二)除了沉積第一本質型(i型)半導體層外，亦使微晶矽質鑲埋於第一本質型(i型)半導體層中，而微晶矽質於第一本質型(i型)半導體層中的比例係介於30%至50%之間，且微晶矽質之氫含量係介於3%至10%之間；步驟(三)中，P型半導體層之氧含量係介於1×1017 至5×1018 原子/立方公分之間；步驟(五)除了沉積第二本質型(i型)半導體層外，亦使微晶矽質鑲埋於第二本質型(i型)半導體層，而微晶矽質於第二本質型(i型)半導體層中的比例係介於30%至50%之間，且微晶矽質之氫含量係介於3%至10%之間；於步驟(六)中，N型半導體層之氧含量係介於1×1017 至5×1018 原子/立方公分之間。
本發明藉由微晶矽質之材質與結晶來填補P型半導體層、N型半導體層與單晶矽接面處發生之缺陷，並藉由微晶矽質之能隙特性與優良光電特性，達成高效能具有異質接面之矽基太陽能電池的量產目標。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
雖然本發明可表現為不同形式之實施例，但附圖所示者及於下文中說明者係為本發明可之較佳實施例，並請了解本文所揭示者係考量為本發明之一範例，且並非意圖用以將本發明限制於圖式及/或所描述之特定實施例中。
現請參照第1圖，為本發明第一實施例之示意圖，揭示一種具有異質接面之矽基太陽能電池100結構，包含：基板110；第一本質型(i型)半導體層120；P型半導體層130；第一電極160；第二本質型(i型)半導體層140；N型半導體層150；以及第二電極170。需注意的是，P型半導體層130與N型半導體層150之能隙係皆大於第一本質型(i型)半導體層120與第二本質型(i型)半導體層140之能隙。
基板110係選自P型半導性基板、N型半導性基板、P型矽基板以及N型矽基板之一。基板110之厚度介於150微米至250微米之間。較佳地，基板110係為N型單晶矽基板，且其厚度為150微米至180微米之間。此外，本發明之基板110具有第一糙化表面111以及第二糙化表面112。
第一本質型(i型)半導體層120係配置於第一糙化表面111上，並包含微晶矽質，微晶矽質係鑲埋於第一本質型(i型)半導體層120中，且於第一本質型(i型)半導體層120中的比例係介於30%至50%之間，此外，微晶矽質之氫含量係介於3%至10%之間。本實施例之第一本質型(i型)半導體層120的能隙係介於1.2 eV至1.6 eV之間。
第二本質型(i型)半導體層140係配置於第二糙化表面112上，並包含微晶矽質，微晶矽質係鑲埋於第二本質型(i型)半導體層140中，且於第二本質型(i型)半導體層140中的比例係介於30%至50%之間，此外，微晶矽質之氫含量係介於3%至10%之間。本實施例之第二本質型(i型)半導體層140的能隙係介於1.2 eV至1.6 eV之間。
第一本質型(i型)半導體層120與第二本質型(i型)半導體層140可選用電漿增強型化學式氣相沈積製程(Plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)、熱絲化學氣相沉積法(Hot-wire chemical vapor deposition,HW-CVD)或特高頻電漿增強型化學式氣相沈積(Very high frequency-plasma enhance chemical vapor deposition,VHF-PECVD)製程作為主要製程方式，並通入矽化合物(Silicide)氣體如矽烷(silane,SH4 )並混和氫氣(Hydrogen,H2 )、氬氣(Argon,Ar)等氣體作為製程氣體。其中，第一本質型(i型)半導體層120與第二本質型(i型)半導體層140對於薄膜型太陽能電池之電特性影響最大，其是由於電子與電洞在材料內部傳導時，若第一本質型(i型)半導體層120與第二本質型(i型)半導體層140厚度過厚，兩者重合機率極高。為避免此現象發生，第一本質型(i型)半導體層120與第二本質型(i型)半導體層140不宜過厚。反之，第一本質型(i型)半導體層120與第二本質型(i型)半導體層140厚度過薄時，又易造成吸光性不足。
於本發明之較佳實施例中，第一本質型(i型)半導體層120與第二本質型(i型)半導體層140之厚度係介於5奈米至150奈米之間，且氫含量皆係介於3%至10%之間。需注意，氫含量的不同將影響光電轉換特性。此外，第一本質型(i型)半導體層120與第二本質型(i型)半導體層140亦可用以填補P型半導體層130與基板110接面處或N型半導體層150與基板110接面處發生之缺陷，以增加轉換效率。
P型半導體層130係配置於第一本質型(i型)半導體層120上，且其氧含量係介於1×1017 至5×1018 原子/立方公分之間。其中，在原本質材料中加入雜質(Impurities)用以產生多餘的電洞，以電洞構成多數載子之半導體，則稱之為P型半導體層130。例：就矽或鍺半導體而言，在其本質半導體中，摻入3價原子的雜質時，即形成多餘的電洞，且該電洞係為電流的運作方式。其中，P型半導體層130之摻雜方式於本發明中係採用可選用氣體摻雜、熱擴散法(Thermal diffusion)、固相結晶化(Solid phase crystalline,SPC)或準分子雷射退火(Excimer laser anneal,ELA)等製程作為主要的製程方式。此外，P型半導體層130係選自非晶矽、非晶矽鍺、非晶碳化矽以及奈米晶矽之一。在一較佳實施例中，P型半導體層130係為奈米晶矽。P型半導體層130之厚度係介於10奈米至100奈米之間，P型半導體層130之能隙係介於1.6 eV至1.9 eV之間，且大於第一本質型(i型)半導體層120之能隙。
N型半導體層150係配置於第二本質型(i型)半導體層140上，且其氧含量係介於1×1017 至5×1018 原子/立方公分之間。其中，N型半導體層150係指在本質材料中加入的雜質可產生多餘的電子，以電子構成多數載子之半導體。例如，就矽和鍺半導體而言，若在其本質半導體中摻入5價原子的雜質時，即形成多餘之電子。其中，電子流係以電子為主來運作。N型半導體層150之摻雜方式可選用於氣體摻雜、準分子雷射退火(Excimer laser anneal,ELA)、固相結晶化(Solid phase crystalline,SPC)、熱擴散法(Thermal diffusion)或離子佈植法(Ion implantation)等作為主要製程方式。此外，N型半導體層150係選自非晶矽、非晶矽鍺、非晶碳化矽以及奈米晶矽之一。在一較佳實施例中，N型半導體層150係為奈米晶矽。N型半導體層150之厚度係介於10奈米至100奈米之間，N型半導體層150之能隙係介於1.6 eV至1.9 eV之間，且大於第二本質型(i型)半導體層140之能隙。
第一電極160以及第二電極170係分別配置於P型半導體層130上以及N型半導體層150上，用以取出電能與提昇光電轉換之效率。其中，第一電極160以及第二電極170之材料可選用銦錫氧化物、二氧化錫、氧化鋅、含雜質的二氧化錫、含雜質的氧化鋅、鎳、金、銀、鈦、銅、鈀、及鋁。在一較佳實施例中，第一電極160以及第二電極170之材料係選用含雜質的二氧化錫，其具有85%以上之透光度，且其片電阻值係介於5 Ω/□至10 Ω/□之間。於本實施例中，其厚度係介於100奈米至900奈米之間。此外，第一電極160以及第二電極170之材料亦可選用二層以上不同材質之透明導電層所組成。
本發明之基板110所具有之粗糙化表面係用以增加入射光之散射率，藉由增加入射光之散射率，可增加光補限(light-traping)的效率，改良電特性。第一本質型(i型)半導體層120、P型半導體層130、第一電極160、第二本質型(i型)半導體層140、N型半導體層150以及第二電極170亦具有粗糙化表面，其功能與基板110所具有之粗糙化表面功能相同。
需注意，當基板110為P型矽基板時，則照光面為N型半導體層150，且P型半導體層130與第一本質型(i型)半導體層120則可形成背向表面電場(Back Surface Field，BSF)的效果。反之，當基板110為N型矽基板時，則照光面為P型半導體層130，且N型半導體層150與第二本質型(i型)半導體層140則可形成背向表面電場(Back Surface Field，BSF)的效果。
為說明本發明之具有異質接面之矽基太陽能電池100之製程，現請參照第2圖，為本發明之製程流程圖，包含以下步驟：
步驟210：清洗並蝕刻基板110。
步驟220：利用化學氣相沉積法並以氫氣與矽烷氣體作為製程氣體沈積第一本質型(i型)半導體層120於第一糙化表面111上。
步驟230：沈積P型半導體層130於第一本質型(i型)半導體層120上。
步驟240：沈積第一電極160於P型半導體層130上。
步驟250：利用化學氣相沉積法以氫氣與矽烷氣體作為製程氣體，沈積第二本質型(i型)半導體層140於第二糙化表面112上。
步驟260：沈積N型半導體層150於第二本質型(i型)半導體層140上。
步驟270為：沈積第二電極170於N型半導體層150上。
於步驟210中，因基板110表面容易殘留微粒子、有機物、金屬殘留物、化合物...等污染，所以必須先將基板110經過清洗以得乾淨之表面。此外，蝕刻基板110之目的在於形成第一糙化表面111以及第二糙化表面112，用以增加入射光之散射率，藉由增加入射光之散射率，可增加光補限(light-traping)的效率，改良電特性。
需注意的是，P型半導體層130與N型半導體層150之能隙皆大於第一本質型(i型)半導體層120與第二本質型(i型)半導體層140之能隙。
步驟220以及步驟250中，在電漿增強型化學式氣相沈積製程、熱絲化學氣相沉積法與特高頻電漿增強型化學式氣相沈積等方法中擇一，並使用氫氣與矽烷氣體作為製程氣體，使第一本質型(i型)半導體層120以及第二本質型(i型)半導體層140分別沈積於第一糙化表面111上以及第二糙化表面112上，且藉由控制氫氣流量與矽烷氣體流量之比例在10至100之間，使第一本質型(i型)半導體層120以及第二本質型(i型)半導體層140內皆鑲埋微晶矽質。其中微晶矽質於第一本質型(i型)半導體層120以及第二本質型(i型)半導體層140中之比例介於30%至50%之間，而其氫含量皆係介於3%至10%之間。於本實施例中，微晶矽質之晶粒尺寸係介於10奈米至25奈米之間，而氫氣流量與矽烷氣體流量之比例係介於25至80之間。此外，本發明之第一本質型(i型)半導體層120以及第二本質型(i型)半導體層140之較佳厚度係介於5奈米至150奈米之間，較佳之氫含量係介於3%至10%之間。需注意，氫含量的不同將影響光電轉換特性。
於步驟230中，P型半導體層130之氧含量係介於1×1017 至5×1018 原子/立方公分之間，其選用電漿增強型化學式氣相沈積製程、熱絲化學氣相沉積法或特高頻電漿增強型化學式氣相沈積製程等作為主要製程方式，並藉由使用矽化合物(Silicide)氣體如矽烷(silane,SH4 )並混和氫氣(Hydrogen,H2 )、氬氣(Argon,Ar)等氣體作為製程氣體。如：搭配以矽烷氣體與氫氣混合；矽烷氣體、氫氣與氬氣混合；矽烷氣體、鍺烷氣體與氫氣混合；矽烷氣體、鍺烷氣體、氫氣與氬氣混合所組成族群中之任何一種製程完成。藉由改變矽烷及氫氣混合比例及製程氣體，可使P型半導體層130係為非晶矽、非晶矽鍺、非晶碳化矽以及奈米晶矽之一。
於步驟260中，N型半導體層150之氧含量係介於1×1017 至5×1018 原子/立方公分之間，其選用電漿增強型化學式氣相沈積製程、熱絲化學氣相沉積法或特高頻電漿增強型化學式氣相沈積製程等作為主要製程方式，並使用矽化合物(Silicide)氣體如矽烷(silane,SH4 )且混和氫氣(Hydrogen,H2 )、氬氣(Argon,Ar)等氣體作為製程氣體。如：搭配以矽烷氣體與氫氣混合；矽烷氣體、氫氣與氬氣混合；矽烷氣體、鍺烷氣體與氫氣混合；矽烷氣體、鍺烷氣體、氫氣與氬氣混合所組成族群中之任何一種製程完成。藉由改變矽烷及氫氣混合比例及製程氣體，可使N型半導體層150係為非晶矽、非晶矽鍺、非晶碳化矽以及奈米晶矽之一。
步驟240以及步驟270中，第一電極160以及第二電極170係採用蒸鍍法、濺鍍法、化學氣相沈積法、電鍍法、濕式化學法與印刷法所組成族群中之任何一種製程，且第一電極160以及第二電極170之材料可選用銦錫氧化物、二氧化錫、氧化鋅、含雜質的二氧化錫、含雜質的氧化鋅、鎳、金、銀、鈦、銅、鈀、及鋁。第一電極160以及第二電極170之厚度係介於100奈米至900奈米之間，片電阻值係介於5Ω/□至10Ω/□之間，並具有85%以上之透光度。此外，第一電極160以及第二電極170之材料亦可選用二層以上不同材質之透明導電層所組成。
需注意的是，不同的第一電極160以及第二電極170製備方式亦會影響其所具有之光電特性的品質。然而為了得到較佳之表面粗糙度，第一電極160以及第二電極170係以低壓化學氣相沈積法沈積，或以濺鍍法配合後蝕刻製程處理形成。較佳地，第一電極160以及第二電極170係由二層不同材質之透明導電層所組成。
於本發明實施例中，P型半導體層130摻雜濃度在1018 至1020 原子/立方公分之間，而N型半導體層150摻雜濃度在1018 至1020 原子/立方公分之間。
此外，於本發明之實施例中，係採用熱絲化學氣相沈積系統以製備具有異質接面之矽基太陽能電池100，且不同的第一本質型(i型)半導體層120、P型半導體層130、第二本質型(i型)半導體層140以及N型半導體層150的製程方式亦會影響其所具有之光電特性的品質。在一較佳實施例中，第一本質型(i型)半導體層120、P型半導體層130、第二本質型(i型)半導體層140以及N型半導體層150所採用之熱絲化學氣相沈積系統，其熱絲溫度係介於1000℃至2500℃之間，且一較佳之熱絲溫度係介於1800℃至2000℃之間；其腔體之壓力係介於5 mtorr至50 mtorr之間，且一較佳之腔體壓力係介於10 mtorr至30 mtorr之間；其基板110的溫度係介於20℃至350℃之間，且較佳之基板110的溫度係介於25℃至200℃之間；其腔體之鍍率係介於30/sec至60/sec之間，且一較佳之腔體的鍍率係介於40/sec至50/sec之間。
於本發明之另一實施例中，係採用混合式化學氣相沈積裝置以製備具有微晶矽121薄膜之具有異質接面之矽基太陽能電池100。其中，混合式化學氣相沈積裝置利用置入電極產生電漿，用以製備具有異質接面之矽基太陽能電池100所需之微晶矽質121薄膜，並藉由複數個熱絲單元進行加熱，以同時提升薄膜鍍膜之速率。因此，利用混合式化學氣相沈積裝置除了可降低製作成本外，更可降低微晶矽質121薄膜之氫含量以達到較佳之薄膜品質。
需注意，當基板110為P型矽基板時，則照光面為N型半導體層150，且P型半導體層130與第一本質型(i型)半導體層120則可形成背向表面電場(Back Surface Field，BSF)的效果。反之，當基板110為N型矽基板時，則照光面為P型半導體層130，且N型半導體層150與第二本質型(i型)半導體層140則可形成背向表面電場(Back Surface Field，BSF)的效果。其中更包含下列步驟：對第一電極160、第二電極170、第一本質型(i型)半導體層120、第二本質型(i型)半導體層140、P型半導體層130以及N型半導體層150進行一表面粗糙化之製程，以增加入射光之散射率。此外，步驟250至步驟270之流程可與步驟220至步驟240互換，亦即，將步驟250至步驟270提前至步驟210後實施。
本發明之一較佳實施例中至少有一製程氣體經過純化步驟，以減少製程氣體中的氧氣含量。製程氣體中氧氣含量過多將會在沈積之薄膜結構中產生過多氧空缺，造成太陽能電池中的載子移動率降低，進而使發電效率降低。藉由進行純化氣體之步驟，該較佳實施例中成長之薄膜之氧氣濃度低於5×1018 原子/立方公分。需注意的是，本發明所揭示之結構與方法，不僅適用於單一單元電池(cell)，更可實施於模組化之太陽能電池製程。
綜上所述，根據本發明之具有異質接面之矽基太陽能電池100及其製程方法，藉由微晶矽質薄膜之配置，使所製備之太陽能電池具有下列優點：提升入射光之使用率與其光電轉換效率，達到一提高電流特性與效率之具有異質接面之矽基太陽能電池。相較於傳統單晶矽太陽能電池，本發明提出具有異質接面之矽基太陽能電池100具有的優點如下所示：
1.無須高溫爐管製程，可降低生產耗能。
2.可有效增加紫外光的利用。
3.可縮短製程時間，以提昇效能。
4.與傳統單晶矽太陽能電池相比，其具有較高之轉換效率。
雖然本發明已以前述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。如上述的解釋，都可以作各型式的修正與變化，而不會破壞此發明的精神。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．．．具有異質接面之矽基太陽能電池
110．．．基板
111．．．第一糙化表面
112．．．第二糙化表面
120．．．第一本質型(i型)半導體層
121．．．微晶矽質
130．．．P型半導體層
140．．．第二本質型(i型)半導體層
150．．．N型半導體層
160．．．第一電極
170．．．第二電極
第1圖為本發明第一實施例之示意圖。
第2圖為本發明第一實施例之製程流程圖。
100．．．具有異質接面之矽基太陽能電池
110．．．基板
111．．．第一糙化表面
112．．．第二糙化表面
120．．．第一本質型(i型)半導體層
121．．．微晶矽質
130．．．P型半導體層
140．．．第二本質型(i型)半導體層
150．．．N型半導體層
160．．．第一電極
170．．．第二電極

Claims (10)

  1. 一種具有異質接面之矽基太陽能電池，包含：一基板，具有一第一糙化表面以及一第二糙化表面；一第一本質型(i型)半導體層，配置於該第一糙化表面上，且包含一微晶矽質，鑲埋於該第一本質型(i型)半導體層，其中，該第一本質型(i型)半導體層之厚度係介於5奈米至150奈米之間，該微晶矽質於該第一本質型(i型)半導體層中的比例係介於30%至50%之間，該微晶矽質之氫含量係介於3%至10%之間；一P型半導體層，配置於該第一本質型(i型)半導體層上，其中，該P型半導體層之厚度係介於10奈米至100奈米之間，該P型半導體層之氧含量係介於1×1017 至5×1018 原子/立方公分之間，且該P型半導體層之能隙係介於1.6eV至1.9eV之間；一第一電極，配置於該P型半導體層上，該第一電極係含雜質的二氧化錫，具有85%以上之透光度，且其片電阻值係介於5Ω/□至10Ω/□之間，其厚度係介於100奈米至900奈米之間；一第二本質型(i型)半導體層，配置於該第二糙化表面上，且包含該微晶矽質，鑲埋於該第二本質型(i型)半導體層，其中，該第二本質型(i型)半導體層之厚度係介於5奈米至150奈米之間，該微晶矽質於該第二本質型(i型)半導 體層中的比例係介於30%至50%之間，該微晶矽質之氫含量係介於3%至10%之間；一N型半導體層，配置於該第二本質型(i型)半導體層上，其中，該N型半導體層之厚度係介於10奈米至100奈米之間，該N型半導體層之氧含量係介於1×1017 至5×1018 原子/立方公分之間，且該N型半導體層之能隙係介於1.6eV至1.9eV之間；以及一第二電極，配置於該N型半導體層上，該第二電極係含雜質的二氧化錫，具有85%以上之透光度，且其片電阻值係介於5Ω/□至10Ω/□之間，其厚度係介於100奈米至900奈米之間；其中該P型半導體層與該N型半導體層之能隙皆大於該第一本質型(i型)半導體層與該第二本質型(i型)半導體層之能隙；且該第一本質型(i型)半導體層、該P型半導體層、該第二本質型(i型)半導體層以及該N型半導體層係採用一熱絲化學氣相沈積系統所沈積，該熱絲化學氣相沈積系統之熱絲溫度係介於介於1800℃至2000℃之間，其腔體之壓力係介於10mtorr至30mtorr之間，其基板110的溫度係介於25℃至200℃之間，其腔體之鍍率係介於40Å/sec至50Å/sec之間。
  2. 如請求項1所述之矽基太陽能電池，其中該P型半導體層係為非晶矽。
  3. 如請求項1所述之矽基太陽能電池，其中該N型半導體層係為非晶矽。
  4. 如請求項1所述之矽基太陽能電池，其中該P型半導體層係為奈米晶矽。
  5. 如請求項1所述之矽基太陽能電池，其中該N型半導體層係奈米晶矽。
  6. 一種矽基太陽能電池之製程方法，包含下列步驟：清洗並蝕刻一基板，使其形成一第一糙化表面以及一第二糙化表面；沈積一第一本質型(i型)半導體層於該第一糙化表面上，並鑲埋一微晶矽質於該第一本質型(i型)半導體層，其中，該第一本質型(i型)半導體層之厚度係介於5奈米至150奈米之間，該微晶矽質於該第一本質型(i型)半導體層中的比例係介於30%至50%之間，該微晶矽質之氫含量係介於3%至10%之間；沈積一P型半導體層於該第一本質型(i型)半導體層上，其中，該P型半導體層之厚度係介於10奈米至100奈米之間，該P型半導體層之氧含量係介於1×1017 至5×1018 原子/立方公分之間，且該P型半導體層之能隙係介於1.6eV至1.9eV之間；沈積一第一電極於該P型半導體層上，該第一電極係含雜質的二氧化錫，具有85%以上之透光度，且其片電阻值係介於 5Ω/□至10Ω/□之間，其厚度係介於100奈米至900奈米之間；沈積一第二本質型(i型)半導體層於該第二糙化表面上，並鑲埋該微晶矽質於該第二本質型(i型)半導體層，其中，，該第二本質型(i型)半導體層之厚度係介於5奈米至150奈米之間，該微晶矽質佔該第二本質型(i型)半導體層之比例係介於30%至50%之間且其氫含量係介於3%至10%之間；沈積一N型半導體層於該第二本質型(i型)半導體層上，其中，該N型半導體層之厚度係介於10奈米至100奈米之間，該N型半導體層之氧含量係介於1×1017 至5×1018 原子/立方公分之間，且該N型半導體層之能隙係介於1.6eV至1.9eV之間；以及沈積一第二電極於該N型半導體層上，該第二電極係含雜質的二氧化錫，具有85%以上之透光度，且其片電阻值係介於5Ω/□至10Ω/□之間，其厚度係介於100奈米至900奈米之間；其中該P型半導體層與N型半導體層之能隙係皆大於該第一本質型(i型)半導體層與該第二本質型(i型)半導體層之能隙；且該第一本質型(i型)半導體層、該P型半導體層、該第二本質型(i型)半導體層以及該N型半導體層係採用一熱絲化學氣相沈積系統所沈積，該熱絲化學氣相沈積系統之熱絲溫度係介於介於1800℃至2000℃之間，其腔體之壓力係介於10mtorr至30mtorr之間，其基板110的溫度係介於25℃至200 ℃之間，其腔體之鍍率係介於40Å/sec至50Å/sec之間。
  7. 如請求項6所述之矽基太陽能電池之製程方法，其中該P型半導體層係為奈米晶矽。
  8. 如請求項6所述之矽基太陽能電池之製程方法，其中該N型半導體層係為奈米晶矽。
  9. 如請求項6所述之矽基太陽能電池之製程方法，其中，於沈積該第一本質型(i型)半導體層步驟時，所使用的製程氣體至少包含氫氣與矽烷氣體，且氫氣與矽烷氣體之流量比係介於10至100之間。
  10. 如請求項6所述之矽基太陽能電池之製程方法，其中，於沈積該第二本質型(i型)半導體層步驟時，所使用的製程氣體至少包含氫氣與矽烷氣體，且氫氣與矽烷氣體之流量比係介於10至100之間。
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