TWI538272B - 光電元件及其製造方法 - Google Patents

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Description

光電元件及其製造方法
本揭示內容是有關於一種光電元件以及製造此光電元件的方法。
近年來,矽已成為最常用來製造光電元件的材料,這種光電元件有時又稱為太陽能電池,可將陽光轉變成電能。為此,也研發出各種單接面以及多接面之p-n型太陽能電池。典型用來製造太陽能電池的方法包括在銦錫氧化物玻璃上形成一層n-型材料層(例如,奈米矽柱),接著再沉積一層p-型材料(例如,一層噻吩聚合物)於其上。但是,生長n-型材料層並不容易,此外,常用的p-型材料,例如,[6,6]-苯基-碳61丁酸甲酯([6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester,PCBM),其價格也不便宜。因此,也使得此材料無法被廣泛地用來製造太陽能電池,特別是大面積尺寸的太陽能電池。
有鑑於此,此領域需要一種可用來製造混合式太陽能電池的改良方法。
因此,本揭示內容一目標是提供一種改良的混合式太陽能電池及其製造方法。此種改良的混合式太陽能電池特徵是其有機層之材料係選自由下列組成之群組:聚吡咯、聚噻吩、聚(3-己基噻吩)、聚苯胺、聚芴與聚(噻吩-乙炔)。
本揭示內容第一態樣是有關一種製造混合式太陽能電池的方法。此方法包括:在一第一基板上生長多條n-型矽奈米線,n-型矽奈米線包含磷、鉮或銻;在一第二基板上形成一有機層,其中該有機層之材料係選自由下列組成之群組:聚吡咯、聚噻吩、聚(3-己基噻吩)、聚苯胺、聚芴與聚(噻吩-乙炔);將該第一基板上的多條n-型矽奈米線以熱壓印方式壓入該第二基板的有機層內,使得該多條n-型矽奈米線可自該第一基板上脫離並嵌埋入該第二基板的有機層內;和在該包含有多條n-型矽奈米線嵌埋於其中之有機層上形成一電極。
在某些實施方式中,上述在第一基板上生長多條n-型矽奈米線的步驟包括:沉積一層金屬在該第一基板的一表面上;加熱該第一基板之該表面直到沉積於該表面上的該層金屬熔化成為一液體;讓該熔化的金屬液體接觸一包含矽的氣體,使得該熔化的金屬液體中含有飽和量的矽;在該第一基板之該表面上成長多條矽奈米線;和以一摻質摻雜該多條矽奈米線,而在該第一基板上長成該多條n-型矽奈米線。
在某些實施方式中,在將該些生長在第一基板上的多條n-型矽奈米線嵌埋到第二基板的有機層中之前,係先以一種氫氟酸溶液來處理該些生長在第一基板上的多條n-型矽奈米線。
在某些實施方式中,上述之金屬可以是Au、Al、Fe或Ti。在一特定實例中金屬是金。在某些實施方式中,該金屬層的厚度約為8nm。
在某些實施方式中,讓該熔化的金屬液體與一種含有矽的氣體接觸,使得該該熔化的金屬液體中含有飽和量的矽。在某些實例中,此含有矽的氣體是甲矽烷或是一種由甲矽烷與氮氣所組成的氣體混合物。
在某些實施方式中,該多條n-型矽奈米線是以低壓化學氣相沉積法在約200毫托耳至約400毫托耳的壓力下,沉積約10分鐘至約60分鐘而形成的。
在某些實施方式中,該第一及第二基板分別是由一種選自玻璃、塑膠及二氧化矽的材料所製成。在某些實施方式中,該第一基板是由二氧化矽製成,該第二基板則是由玻璃或塑膠製成。
在某些實施方式中,該第二基板上更包含有一層銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO),沉積在該第二基板上;及一層聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸酯)((3,4-ethylenedioxythiophene)poly(styrenesulfonate),PEDOT:PSS),沉積在該銦錫氧化物層上。
在某些實施方式中,該有機層是由聚(3-己基噻吩)(P3HT)所形成,且不包含PCBM。
在某些實施方式中,還包括沉積一層電極層在該包含有多條n-型矽奈米線嵌埋於其中之有機層上。在某些實例中,該電極層包含鋁。
在某些實施方式中,更包括將該混合式太陽能電池的電極暴露在UV光下約5至10分鐘。在一實例中,是將此電極暴露在UV光下約8分鐘。
本揭示內容第二態樣是提供一種由上述方法製成的混 合式太陽能電池。此混合式太陽能電池包括有多條n-型矽奈米線嵌埋於其中之有機層,且可表現出較高的開路電壓。
透過以下的詳細明與附隨之申請專利範圍將可更了解本揭示內容的這些及其他特徵。需知以上的概述及以下的詳細說明僅為例示,用來闡述本揭示內容,而非用以限制本揭示內容之範疇。
以下將說明本發明的較佳實施方式,並以附隨圖式說明這些實施方式的特定實例。圖式中相同元件將以相同元件號碼來表示。
本發明實施方式是有關混合式太陽能電池及其製造方法。此種改良的混合式太陽能電池特徵是其有機層之材料係選自由下列組成之群組:聚吡咯、聚噻吩、聚(3-己基噻吩)、聚苯胺、聚芴與聚(噻吩-乙炔),且並不包含[6,6]-苯基-碳61丁酸甲酯([6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester,PCBM),同時還包括多條矽奈米線(nanowires,NWs)嵌埋於其有機層中,使得此混合式太陽能電池可表現出較高的開路電壓。
I. 形成矽奈米線的方法
在本文中,「奈米線(nanowires,NWs)」一般是指任何一種長形導電式或半導電式且具有均勻或不均勻性質的材料。
雖然在此揭示的本發明內容都是有關矽奈米線,但是,在此揭示的技術也可應用在由其他材料製成的奈米線 上,包括,但不限於Ge、Sn、Se、Te、B、C、P、B-C、B-Si、Si-C、Si-Ge、Si-Sn、Ge-Sn、SiC、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、Cul、AgF、AgC、AgBr、Agl、BeSiN2、CaCN2、ZnGeP2、CdSnAs2、ZnSnSb2、CuGeP3、CuSi2P3、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、Al2CO和這些材料的二或多種組合。可利用已知的方法從上述這些材料中來製造奈米線,所製成的奈米線可實質上為晶形、單晶形、多晶形或非晶形。
在本發明之一較佳實施方式中,是以一種受到相當控制的方式在基板上成長出多條奈米線。然後以p-型或n-型摻質來摻雜這些奈米線,使之成為p-型或n-型半導體,如此一來,這些p-型或n-型奈米線的載子遷移力將與單晶塊材相當。在一特定實例中,由所述最佳方法製成的奈米線是透過添加摻質,而成為n-型矽奈米線。
第1圖的流程圖中顯示出本揭示內容方法100的各個步驟。
首先,在一低壓化學氣相沉積室(low pressure chemical deposition chamber,LPCVD)中設置一基板(步驟101)。此基板可以是由玻璃、塑膠或二氧化矽之類的材料製成,且基板上還可更包括一層乾氧化物層(例如,SiO2)。
可透過浸漬塗佈方式或噴塗方式在基板上沉積一層金屬顆粒(步驟102)。適當的金屬顆粒可選自由Au、Al、Fe及Ti所組成的群組中。在一特定實例中,該層金屬是被濺鍍噴塗在該層氧化物層上,直到其厚度至少約為8nm為止,例如,8、9或10nm。
待金屬沉積完成後,將基板加熱直到其上的金屬層完全熔解成為一種液體為止(步驟103)。在一特定實例中,此位於LPCVD腔室中的基板是被加熱到約620℃,以將沉積於其上的Au層熔解。溫度的選擇端視沉積在基板上的金屬種類而定。舉例來說,如果欲在基板上濺鍍形成一層鈦層,則必須將基板加熱到350℃,方能使鈦層熔解。
待金屬熔成液體之後,在LPCVD腔室中引入一種包含有矽的氣體,使其與熔化的金屬液體接觸,讓此熔化的金屬液體中含有飽和量的矽(步驟104)。此包含有矽的氣體可以是甲矽烷或是一種由甲矽烷與氮氣所組成的氣體混合物。在一實例中,是提供一種由甲矽烷與氮氣所組成的氣體混合物到LPCVD腔室中,其中甲矽烷與氮氣的流速分別為100sccm和320sccm。
接著,在足以使基板表面上生長矽線的條件下,在基板表面上生長多條矽奈米線(步驟105)。舉例來說,將LPCVD腔室中的壓力維持在約200mTorr至約400mTorr間,例如約200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390或400mTorr。將此條件(即,溫度與壓力)維持約10分鐘至約60分鐘,例如約10、20、30、40、50或60分鐘。在一實例中,將LPCVD腔室內的條件,維持在壓力約為330mTorr、溫度約為620℃,約20分鐘。在此,生長奈米線表示在與基板表面垂直方向上實質延長某些奈米線的長度。一般來說,所生長之奈米線長度與其生長時間成正比。在此實施方式中,奈米線的平均長度約為2.75 μm,例如約2.5μm、約2.75μm或約3μm。
接著,以一摻質來摻雜所長成的多條矽奈米線,進而在第一基板表面上產生多條經摻雜的矽奈米線(步驟106)。適當的摻質可選自以下:來自週期表第III族元素的p-型摻質;來自週期表第V族元素的n-型摻質;一選自由B、Al、及In所組成之群組中的p-型摻質;一選自由P、As、及Sb所組成之群組中的n-型摻質;來自週期表第II族元素的p-型摻質;一選自由Mg、Zn、Cd及Hg所組成之群組中的p-型摻質;來自週期表第IV族元素的p-型摻質;一選自由C及Si所組成之群組中的p-型摻質;或一選自由Si、Ge、Sn、S、Se及Te所組成之群組中的n-型摻質。也可使用其他或後續研發出來的摻質來進行此項摻雜步驟。在一特定實例中,該多條n-型矽奈米線是以磷進行摻雜,而成為n-型矽奈米線。可以任何習知的方法來進行摻雜。舉例來說,摻質(如,磷)可在惰性環境下(含有氮氣),約950℃的溫度下與矽奈米線反應約1小時。接著,以氫氟酸(~5%)溶液清洗上述經摻雜的n-型矽奈米線,以移除殘留在該些矽奈米線外表面上過量的氧化磷。
依上述方式所獲得的奈米線可具有各式不等直徑或是大致均勻的直徑,亦即,在最大變化區域中或是在至少5nm的直線範圍內(例如,至少10nm、至少20nm或至少30nm),其直徑的變異低於20%,(例如,低於10%、低於5%、或低於1%)。奈米線本身沿著其長軸方向或其之一部分,可以是平直的或是有曲度的或是彎折的。依據本揭示內容所長成的奈米線為矽奈米線,特別是n-型矽奈米線,其平 均直徑為50nm。
一旦在基板表面上形成奈米線之後,特別是形成n-型矽奈米線之後,即可以這些n-型矽奈米線來製造光電元件,例如太陽能電池。這類元件的細節將於以下段落中描述。
II. 製造包含有奈米線之混合式太陽能電池的方法
本發明的其他實施方式是有關一種混合式太陽能電池及其製造方法。所揭示的混合式太陽能電池乃是使用一種不是PCBM的有機材料來製造主動層且該層有機層內還包括有一陣列井然有序的奈米矽線,做為通往電極層的路徑,因此可增進電池的效能。
第2圖乃是依據本發明一實施方式所製成的混合式太陽能電池200的簡單示意圖。此混合式太陽能電池200包括有一基板201;一第一導電層202;一第二導電層203;一有機層204,其材料係選自由下列組成之群組:聚吡咯、聚噻吩、聚(3-己基噻吩)、聚苯胺、聚芴與聚(噻吩-乙炔);多條n-型矽奈米線205嵌埋於有機層204中,且n-型矽奈米線包含磷、鉮或銻;和一電極206。此基板201可以是由任一種選自玻璃、塑膠或二氧化矽的材料製成。在一實例中,此基板201是由玻璃製成。在另一實施方式中,此基板是由塑膠所製成。第一導電層202可包括有一種透明材料,例如銦錫氧化物(ITO),使得光線可通過。第二層導電層203可包括有一層由聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸酯)((3,4-ethylenedioxythiophene)poly(styrenesulfonate),PEDOT:PSS)製成的導電層,可改善電池中電子提供者與 電子接受者間的傳送效率。此有機層204是由一種不是PCBM的半導體式聚合物所製成。半導體式聚合物的實例包括,但不限於,聚吡咯、聚噻吩、聚(3-烷基噻吩)、聚苯胺、聚芴、聚芳香性胺或聚(噻吩-乙炔)(poly(thienylene-vinylene))。一實例為聚(3-己基噻吩)(P3HT)。在一特定實例中,此有機層204是由P3HT所形成,且更包含多條矽奈米線205嵌埋於其中。在此實例中,P3HT仍保有其結晶域並與嵌埋得奈米線205共同運作來維持電池的高遷移力。電極206是由選自Ti、Pt、Cu、Al、TaN、Ca、Au及其之組合的金屬製成。
第3圖的流程圖顯示出本揭示內容之一種用來製造混合式太陽能電池之方法300的各個步驟。
首先,依據上述方法100所述的步驟在第一基板表面上生長多條矽奈米線(步驟301)。接著,以適當的摻質來摻雜這些奈米線,使之成為p-型或n-型矽奈米線。在一實例中,係以磷來摻雜這些矽奈米線使成為n-型矽奈米線。第一基板可以是由玻璃、塑膠、或二氧化矽所製成,且其上可更包含有一層乾燥的氧化物層(例如SiO2)。
在另一獨立的腔室或相同腔室中,以除了PCBM以外的有機材料在第二基板上形成一層有機層(步驟302)。此第二基板可以是由玻璃、塑膠、或二氧化矽所製成;而且在此第二基板上,由底部往上依序包含:第一導電層和第二導電層。第一導電層可包含一層透明或半透明的材料,例如,銦錫氧化物(ITO),好讓光線可以通過。第二導電層可包括一層由由PEDOT:PSS製成的導電層來改善電池中電 子提供者與電子接受者間的傳送效率。此有機層是由除了PCBM以外的有機材料製成的。半導體聚合材料的實例包括聚吡咯、聚噻吩、聚(3-烷基噻吩)、聚苯胺、聚芴、聚芳香性胺或聚(噻吩-乙炔)。在一實例中,此有機材料層是由聚(3-己基噻吩)(P3HT)製成。此第一導電層可以濺鍍方式形成,第二導電層則可以塗佈方式形成。
待形成有機層後,即可將先前形成在第一基板上的矽奈米線以熱壓印方式,壓入到第二基板的有機層中,使得該些矽奈米線可自第一基板脫離並嵌埋到第二基板的有機層中(步驟303)。此轉移過程可以第4圖的簡圖表示。如第4圖所示,將其上具有多條矽奈米線411的第一基板410放置在第二基板420上方,第二基板420就是太陽能電池基板,其上具有一導電層421和一有機層422,並使第二基板420的有機層422朝上,接著對第一基板410的背面施加一往下的壓力,使得該些矽奈米線411可從第一基板410上脫離,並嵌埋入第二基板420的有機層422中。在整個熱壓印轉移過程中,將第一基板與第二基板的溫度都維持在約120℃左右。
待奈米線被嵌埋到有機層內之後,即可利用蒸鍍方式在有機層上形成一層電極(步驟304)。可用來形成電極的材料包括,但不限於,Ti、Pt、Cu、Al、Ca、TaN、Au及其之組合。在一特定實例中,該電極是由鋁所形成的。非必要的,可將該電極層在150℃的溫度下退火硬化約30分鐘,以進一步減少層間電阻。
所述實施方式與專有名詞是為了闡述發明內容之用, 並非用以限制本揭示內容範疇。本揭示內容範疇也涵蓋並未特意揭示於此,但習知技藝人士在閱讀過本揭示內容後可輕易推知的其他實施方式。
除非另行定義,文中所使用之所有專業與科學用語與習知技藝者所熟悉之意義相同。此外,任何與所記載內容相似或均等之方法及材料皆可應用於本發明方法中。文中所述之較佳實施方法與材料僅做示範之用。於本申請書中所提到之所有參考文獻均全體納入參考,以揭露並敘述該文獻所記載之相關方法及/或材料。此外,文中所討論之文獻僅揭露本發明申請日前之習知技術。並且無任何文獻顯示本發明內容曾為習知技術所揭露。本發明內容所得到之實際數據會因個別的實施條件而與本發明揭露於說明書內容中之數據有所不同。
須知若無特別於上下文中清楚記述其他意義,則說明書內容及後附申請專利範圍中所使用之如「一(“a”or“an”)」與「該(the)」等特定用語均包含其複數形態。
以下將詳細說明本揭示內容較佳實施方式,這些實施方式的實例已繪示在附隨圖示中。各圖示中相同元件以相同元件號碼表示。
實施例
以下實施例是用來闡明本揭示內容特定態樣並幫助習知技藝者了解並實施本揭示內容。但本揭示內容範疇並不限於這些實施例中。
實施例1 在一矽基板上形成摻雜有磷的奈米線
依據上述實施方式中所揭示的方法在矽晶圓上形成摻雜有磷的奈米線。簡言之,先在丙酮、異丙醇及蒸餾水中,以超音波震盪清洗矽晶圓,接著,以氣流吹乾。並容許此矽晶圓表面上成長一層厚度約150nm的乾燥的氧化物薄膜。接著,以浸漬塗佈方式將基板浸泡在含有金粒子的溶液中,直到在該層乾燥的氧化物層上形成有一層厚度約10nm的金薄膜為止。第5圖是依據本發明一實施方式沉積在矽晶圓表面上之金粒的掃描式電子顯微鏡(SEM)照片。接著,將腔室壓力維持在約333mTorr左右且溫度維持在約620℃左右。在此高溫下,基板上的金粒層將熔化成液體。接著,分別以約100sccm及320sccm的流速將甲矽烷與氮氣引入至腔室中,並與基板上熔化的金液體接觸,使得此熔化的金液中含有飽和量的矽。接著,讓矽奈米線持續生長約0.2至2小時。此過程可有效地在基板表面上形成一層緻密的奈米線層。第6圖是所生長的奈米線長度與生長時間的關係圖。
接下來,在氮氣下,讓磷與上述生長出來的矽奈米線在950℃下反應約1小時,藉此形成n-型矽奈米線。接著,利用5%的HF溶液將這些矽奈米線外表面上殘留的氧化磷去除。第7A及7B圖分別為依據本實施方式而生長在矽基板上之n-型矽奈米線在不同放大倍率下於俯視方向上的掃描式電子顯微鏡照片,其中第7A圖是在放大5,000倍下的SEM照片,第7B圖則是在放大3,000倍下的SEM照片。
實施例2 製造混合式太陽能電池
將依上述實施例1所述方式製成的n-型矽奈米線來製造混合式太陽能電池。詳細步驟如下:首先,購買市售的銦錫氧(ITO)導電玻璃,依序在丙酮、異丙醇和蒸餾水溶液中,以超音波震盪機清洗,接著使用氣流吹乾。然後,稀硫酸中以濕蝕刻方式將ITO玻璃圖案化,讓此圖案化後的ITO玻璃與O2氣流反應,藉此來提高基板表面的親水性。接著以在基板上旋轉塗佈一層PEDOT:PSS(4000rpm,60秒)(30nm),然後在150℃下熱處理30分鐘,讓基板冷卻回到室溫。接著,在基板上旋轉塗佈一層P3HT有機層(3毫克P3HT,溶在1毫升的二氯苯中,600rpm,60秒),藉此在PEDOT:PSS上形成一層P3HT主動層。
將實施例1中所製成具有n-型矽奈米線的基板放在此太陽能基板上方,並使該P3HT主動層面朝上,面對該具有n-型矽奈米線的基板表面。以一片玻璃從對該具有n-型矽奈米線之基板的另一面(亦即,沒有矽奈米線的那面)往下施加壓力,使得該些n-型矽奈米線可自基板表面脫離,並埋入太陽能基板的P3HT有機層中。此熱壓印是在約120℃的溫度下實施約10分鐘。
之後,以蒸鍍方式在該層包含有n-型矽奈米線的P3HT有機層上,沉積一層厚度約100nm的鋁電極層。接著在150℃下熱處理約30分鐘,藉此減少層電阻。
第8圖示出依據本發明揭示方式在具有一層P3HT有機層之太陽能電池中所測得的短路電流(mA/cm2)、開路電壓(V)與填充因子間的關係圖。第9圖示出依據本發明揭示方式在具有一層包含有n-型矽奈米線嵌埋於其中之 P3HT有機層之太陽能電池中,所測得的短路電流(mA/cm2)、開路電壓(V)與填充因子間的關係圖。結果顯示嵌埋之n-型矽奈米線的太陽能電池的開路電壓為0.68V。
產業利用性
總結來說,本揭示內容是有關一種光電元件,其包含非由PCBM製成之主動層和可用來改善太陽電池之開路電壓之嵌埋於該主動層中的矽奈米線。此外,本發明也是有關如何使用及製造此元件的方法。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本揭示內容,任何熟習此技藝者,在不脫離本揭示內容之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧方法
101、102、103、104、105‧‧‧步驟
200‧‧‧混合式太陽能電池
201‧‧‧基板
202‧‧‧第一導電層
203‧‧‧第二導電層
204‧‧‧有機層
205‧‧‧奈米線
206‧‧‧電極
300‧‧‧方法
301、302、303、304‧‧‧步驟
410‧‧‧第一基板
411‧‧‧矽奈米線
420‧‧‧第二基板
421‧‧‧導電層
423‧‧‧有機層
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下:第1圖為一流程圖,示出依據本發明一方法的各步驟;第2圖為依據本發明一實施方式之混合式太陽能電池的示意簡圖;第3圖為一流程圖,示出依據本發明用來製造混合式太陽能電池之方法的各個步驟;第4圖為依據本發明一實施方式之含有奈米線的基板 以及一太陽能電池基板的示意簡圖;第5圖依據本發明一實施方式沉積在矽晶圓表面上之金粒的掃描式電子顯微鏡(SEM)照片;第6圖示出依據本發明一實施方式所生長的奈米線長度與其生長時間的關係圖;第7A及7B圖分別為依據本實施方式而生長在矽基板上之n-型矽奈米線分別在5,000倍(第7A圖)及3,000倍(第7B圖)之放大倍率下,於俯視方向上的掃描式電子顯微鏡照片;第8圖示出依據本發明揭示方式在具有一層P3HT有機層之太陽能電池中所測得的短路電流(mA/cm2)、開路電壓(V)與填充因子間的關係圖;和第9圖示出依據本發明揭示方式在具有一層包含有n-型矽奈米線嵌埋於其中之P3HT有機層之太陽能電池中,所測得的短路電流(mA/cm2)、開路電壓(V)與填充因子間的關係圖。
300‧‧‧方法
301、302、303、304‧‧‧步驟

Claims (17)

  1. 一種製造太陽能電池的方法,包含:在一第一基板上生長多條n-型矽奈米線,其中該些n-型矽奈米線包含磷、鉮或銻;在一第二基板上形成一有機層,其中該有機層之材料係選自由下列組成之群組:聚吡咯、聚噻吩、聚(3-己基噻吩)、聚苯胺、聚芴與聚(噻吩-乙炔);將該第一基板上的多條n-型矽奈米線以熱壓印方式壓入該第二基板的有機層內,使得該多條n-型矽奈米線可自該第一基板上脫離並嵌埋入該第二基板的有機層內;和在該包含有多條n-型矽奈米線嵌埋於其中之有機層上形成一電極。
  2. 如請求項1所述之方法,更包含將該電極暴露在UV光下約5至10分鐘。
  3. 如請求項1所述之方法,其中在該第一基板上生長多條n-型矽奈米線的步驟包含:沉積一層金屬在該第一基板的一表面上;加熱該第一基板之該表面直到沉積於該表面上的該層金屬熔化成為一液體;讓該熔化的金屬液體接觸一包含矽的氣體,使得該熔化的金屬液體中含有飽和量的矽;在該第一基板之該表面上成長多條矽奈米線;和 以一摻質摻雜該多條矽奈米線,而在該第一基板上長成該多條n-型矽奈米線。
  4. 如請求項3所述之方法,更包含在該第一基板表面上的該多條n-型矽奈米線被熱壓印到該第二基板的該有機層之前,以一氫氟酸溶液來處理該多條n-型矽奈米線。
  5. 如請求項3所述之方法,其中該金屬是Au、Al、Fe或Ti。
  6. 如請求項5所述之方法,其中該金屬是Au。
  7. 如請求項3所述之方法,其中該包含矽的氣體是甲矽烷或是一種由甲矽烷與氮氣組成的氣體混合物。
  8. 如請求項3所述之方法,其中該層金屬的厚度約為8nm。
  9. 如請求項3所述之方法,其中該多條n-型矽奈米線是以低壓化學氣相沉積法在約200毫托耳至約400毫托耳的壓力下,沉積約10分鐘至約60分鐘而形成。
  10. 如請求項1所述之方法,其中該第一及第二基板分別是由一種選自玻璃、塑膠及二氧化矽的材料所製成。
  11. 如請求項10所述之方法,其中該第一基板是由二氧化矽製成且該第二基板是由塑膠或玻璃所製成。
  12. 如請求項11所述之方法,其中該第二基板更包含:一層銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO),沉積在該第二基板上;及一層聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸酯)((3,4-ethylenedioxythiophene)poly(styrenesulfonate),PEDOT:PSS),沉積在該銦錫氧化物層上。
  13. 如請求項1所述之方法,其中該有機層是由聚(3-己基噻吩)(poly-(3-hexylthiophene),P3HT)所形成的。
  14. 如請求項1所述之方法,其中該電極層包含鋁。
  15. 一種混合式太陽能電池,包含:一基板;一銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)層,沉積在該第二基板上;一PEDOT:PSS層,沉積在該銦錫氧化物層上;一由有機層,形成在該PEDOT:PSS層上,其中該有機層之材料係選自由下列組成之群組:聚吡咯、聚噻吩、聚(3-己基噻吩)、聚苯胺、聚芴與聚(噻吩-乙炔);多條n-型矽奈米線,該些n-型矽奈米線係以熱壓印方 式被嵌埋到該有機層中,其中該些n-型矽奈米線包含磷、鉮或銻;和一電極層,位在該有機層上。
  16. 如請求項15所述之混合式太陽能電池,其中該基板是由一種選自玻璃、塑膠及二氧化矽的材料所製成。
  17. 如請求項15所述之混合式太陽能電池,其中該電極包含鋁。
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