光电装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供光电装置及其制造方法，该制造方法包括下述步骤：在基板上形成第一电极；在所述第一电极上形成包括纯半导体层的第一单元；在所述第一单元上形成包括改变非硅原料气体的流量而交替层压的多个子层的中间反射膜；在所述中间反射膜上形成包括纯半导体层的第二单元；以及在所述第二单元上形成第二电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
近年来，由于CO2的过度排放所导致的气候变暖和高油价，在未来能源逐渐变 成左右人来生存的最重要的问题。虽然存在风力、生物燃料、氢燃料电池等很多新的可 再生能源技术，但是作为所有能源基础的太阳能是无限的清洁能源，因此利用太阳光的 光电装置备受瞩目。入射到地球表面的太阳光相当于120,000TW，因此，在理论上由光电转换效率 (conversion efficiency)为10%的光电装置，只要覆盖地球陆地面积的0.16%，可以产生两 倍于全球一年消耗能源的20TW电力。实际上，在过去的十年，全球的太阳光市场每年以40%的速度高速增长。目 前，光电装置市场的90%由单晶硅(single-crystalline)或者多晶硅(multi-crystalline or poly-crystalline)等块(bulk)型硅光电装置占有。但是，由于作为主要原料的太阳能级硅 片(Solar-grade silicon wafer)的生产满足不了爆发性的需求，因此在全球范围内发生现象成为降低生产成本的一大障碍。与此相反，使用氢化非晶硅(a-Si:H)受光层的薄膜(thin-film)硅光电装置，相 对于块型硅光电装置，其厚度可以减少至百分之一以下，因此可以大面积低价生产。另一方面，由于单一接合(Single-junction)薄膜硅光电装置具有性能极限，因此 开发多个单元电池层压的双重接合薄膜硅光电装置或者三重接合薄膜硅光电装置，以达 到高稳定效率(Stabilizedefficiency)。双重接合或者三重接合薄膜硅光电装置被称之为串联光电装置。上述串联光电 装置的开路电压为各单元的电压之和，短路电流由各单元短路电流中的最小值来决定。当光电装置为串联光电装置时，将针对通过强化单元电池之间的内反射来提高 效率的中间反射膜进行研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够提高效率的。本专利技术所要达到的技术课题，不局限于上述的技术课题，本专利技术所属
的具有一般知识的人可以根据下面的叙述能够清楚地理解其它的技术课题。本专利技术的光电装置的制造方法，包括下述步骤在基板上形成第一电极；在所 述第一电极上形成包括纯半导体层的第一单元；在所述第一单元上形成使非硅原料气体 的流量改变而交替被层压的中间反射膜；在所述中间反射膜上形成包括纯半导体层的第 二单元；以及在所述第二单元上形成第二电极。本专利技术的光电装置，包括基板；第一电极，位于所述基板上；第一单元，位 于所述第一电极且包括纯半导体层；中间反射膜，位于所述第一单元上，其中交替层压有具有不同结晶体体积分率的多个子层；第二单元，位于所述中间反射膜上且包括纯半导体层；以及第二电极，位于第二单元上。根据本专利技术的，由于中间反射膜包括折射率和结晶体体 积分率均不同的子层，因此容易进行折射率匹配且提高各单元之间的垂直导电率。附图说明图Ia至图Ih表示根据本专利技术实施例的光电装置的制造方法；图2表示根据本专利技术实施例用来形成中间反射膜的等离子体化学气相沉积装 置；图3至图6表示根据本专利技术实施例用来形成中间反射膜的氧原料气体、碳原料气 体或氮原料气体的流量变化；图7表示包括于本专利技术实施例的中间反射膜；图8表示根据本专利技术另一实施例的光电装置；图9和图10表示根据本专利技术实施例形成中间反射膜的另一种非硅原料气体的流量变化。具体实施例方式以下参照附图对根据本专利技术实施例的光电装置的制造方法进行详细说明。图Ia至图Ih表示根据本专利技术实施例的光电装置的制造方法。如图Ia所示，首先准备基板100。基板100可以为绝缘透明基板或者绝缘不透 明基板。绝缘透明基板可包括在p-i-n型光电装置，绝缘不透明基板可包括在n-i-p型光 电装置。关于p-i-n型光电装置和n-i-p型光电装置，后述中进行详细说明。如图Ib所示，在基板100上形成第一电极210。本专利技术的实施例中，第一电极 210可以通过化学气相沉积(CVD，Chemical Vapor Deposition)法形成，并且可以由二氧 化锡(SnO2)或者氧化锌(ZnO)等透明导电氧化物(TCO Transparent Conductive Oxide) 来构成。如图Ic所示，激光被照射在第一电极210侧或基板100侧，使得第一电极210 被划线(scribe)。由此在第一电极210上形成第一分离槽220。S卩，第一分离槽220贯 通第一电极210，因此能够防止在相邻的第一电极210之间发生短路。如图Id所示，第一单元230通过CVD法被层压在第一电极210上。此时，第 一单元230包括ρ型半导体层、纯半导体层和η型半导体层。为了形成ρ型半导体层， 若如单硅烷(SiH4)等包括硅元素的原料气体和包括乙硼烷(B2H6)等三族元素的原料气体 被混入到反应腔室内，则ρ型半导体层通过CVD法而被层压。然后，如果包括硅元素的 原料气体流入到反应腔室，则纯半导体层通过CVD法而形成在P型半导体层上。若如磷 化氢(PH3)等包括五族元素的反应气体和包括硅元素的原料气体被混入到反应腔室，则η 型半导体层通过CVD法而形成在纯半导体层上。由此，ρ型半导体层、纯半导体层和η 型半导体层被依次层压在第一电极层210上。如图Ie所示，中间反射膜235通过等离子体化学气相沉积法而形成在第一单元 230的η型半导体层上。为了形成中间反射膜235，流入到反应腔室的氧原料气体、碳原料气体或氮原料气体等非晶硅原料气体的流量反复在第一流量值和第二流量值之间发生 变化。由此，根据本专利技术实施例的中间反射膜235具有多层结构，且包括氢化η型纳米 晶氧化硅(n-nc-SiO:H)、氢化η型纳米晶碳化硅(n-nC-SiC:H)或者氢化η型纳米晶氮化 硅(n-nc_SiN:H)。对于中间反射膜235，后述中进行更详细的说明。如图If所示，在中间反射膜235上形成包括ρ型半导体层、纯半导体层和η型 半导体层的第二单元240。如图Ig所示， 形成贯通第一单元230、中间反射膜2 35和第二单元240的第二分 离槽之后，在第二单元240上形成第二电极250，以使第二分离槽被该第二电极250所填充。如图Ih所示，形成贯通第一单元230、中间反射膜235、第二单元240和第二电 极250的第三分离槽。在第二电极250上可以形成有保护层(未图示)，以使第三分离槽 被保护层所填充。在图Ia至图Ih所示的本专利技术实施例可以为由两个单元构成的双重接合光电装 置，或者可以为由三个单元构成的三重接合光电装置。以下，参照附图对中间反射膜235的制造方法进行详细说明。图2为根据本专利技术实施例用来形成中间反射膜的等离子体化学气相沉积装置。 如图2所示，形成有第一电极210和第一单元230的基板100位于起电极作用的板300 上。第一单元230可以包括依次被层压的ρ型半导体层、纯半导体层和η型半导体层。此时，η型半导体层可以包括氢化η型纳米晶硅(n-nC-Si:H)，用来形成η型纳 米晶硅的原料气体可以包括硅烷(SiH4)、氢(H2)和磷化氢(PH3)。形成包括氢化η型纳米晶硅的η型半导体层之后，在保持流入到反应腔室310的 原料气体的流量、基板温度和工序压力等的状态下，使氧原料气体或碳原料气体或氮原 料气体等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电装置的制造方法，该制造方法包括下述步骤：在基板上形成第一电极；在所述第一电极上形成包括纯半导体层的第一单元；在所述第一单元上形成包括使非硅原料气体的流量改变而被交替层压的多个子层的中间反射膜；在所述中间反射膜上形成包括纯半导体层的第二单元；以及在所述第二单元上形成第二电极。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：明承烨，
申请(专利权)人：韩国铁钢株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]