一种太阳能电池的制造方法，用于制造铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池，其改良主要在于：在制作一层铜铟镓硒的p型半导体层时，必需先依序形成一层由铜铟镓制成的第一合金层、一层硒薄膜层以及一层由铜铟镓制成的第二合金层，接着再进行硒化处理，使所述两合金层及该硒薄膜层化合成为该p型半导体层。通过上下设置的所述两合金层将该硒薄膜层夹设在中间，使硒材料无论往上扩散或往下扩散，都可以与铜铟镓合金反应而达到硒化目的，因此制作出的p型半导体层的材料组成比例与预定比例相同或较接近，使电池有良好品质与转换效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，特别是涉及一种铜铟镓硒(CIGS)薄膜。
技术介绍
铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池是以铜铟镓硒四元合金作为光吸收层，由于CIGS为直接能隙半导体，可以吸收较大范围波长的光线，并且具有高转换效率、稳定性佳，因此成为备受瞩目的太阳能电池。参阅图1，为一种已知CIGS太阳能电池,包含一基板11、一披覆在该基板11上的背电极12、一层由CIGS材料制成的P型吸收层13、一层η型的缓冲层14，以及一个由透明导电材料制成的顶电极15。在形成该CIGS吸收层13时，通常是先利用真空镀膜方式，将铜 铟镓等三种金属镀着在该背电极12的表面而形成一层三兀合金层，再于该三兀合金层表面镀着一层硒薄膜，透过高温硒化制程将该三元合金层硒化成为该CIGS的吸收层13。在硒化制程中，硒材料的用量是根据所欲形成的吸收层13中的材料组成比例而配置，但是当温度升高到200°C左右时，硒材料会朝任意方向扩散移动，而且硒材料的上方没有其它层体作为遮挡，因此只有部分的硒材料会向下进入该三元合金层中，其余的硒材料则是往上扩散，而可能以气态或其它形态存在于硒化制程所使用的腔体中，导致该吸收层13的硒含量未达预定比例，进而影响太阳能电池的品质与转换效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种材料比例符合预定需求、质量佳且转换效率佳的。本专利技术，包含下列步骤步骤A :在一个基板上形成一个第一电极；步骤B :披覆一层由铜铟镓制成的第一合金层,在该第一合金层的表面披覆一层硒薄膜层，再于该硒薄膜层的表面披覆一层由铜铟镓制成的第二合金层；步骤C :进行硒化处理，使该第一合金层、第二合金层皆与该硒薄膜层反应而硒化，且该第一合金层、第二合金层及该硒薄膜层化合形成一层由铜铟镓硒制成的P型半导体层；步骤D :在该P型半导体层的表面形成一层η型半导体层；步骤E :在该η型半导体层的表面形成一个第二电极。本专利技术所述的，该第一合金层的厚度为O. 3微米 O. 8微米，该第二合金层的厚度为O. 3微米 O. 8微米，该硒薄膜层的厚度为O. 5微米 I. 5微米。本专利技术所述的，所述第一合金层、第二合金层及该硒薄膜层是由真空镀膜方式形成。本专利技术所述的，该硒化处理的过程是将温度升高至450°C 550°C后再降温,而且降温速度小于升温速度。本专利技术所述的，该硒化处理的过程是经过数次的升温及降温。本专利技术所述的，该第一电极的材料为钥，该η型半导体层的材料为硫化铺。本专利技术所述的，步骤B进行至少两次之后再进行步骤C。本专利技术所述的，该P型半导体层的厚度为I. 5微米 2. 5微米。本专利技术的有益的效果在于通过上下设置的第一合金层及第二合金层将该硒薄膜层夹设在中间，使硒材料无论往上扩散或往下扩散，都可以与上方或下方的铜铟镓合金反 应而达到硒化目的，因此本专利技术制成的P型半导体层的材料组成比例与预定比例相同或较接近，使电池有良好品质与转换效率。附图说明图I是一种已知太阳能电池的示意图；图2是一示意图，显示本专利技术的一较佳实施例所制作出的太阳能电池；图3是该较佳实施例的步骤流程图；图4是该较佳实施例各步骤进行时的流程示意图。具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明。参阅图2，本专利技术的一较佳实施例，用于制造一个铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池，所述电池包含一基板2，以及由下往上依序披覆在该基板2上方的一第一电极3、一 P型半导体层4、一 η型半导体层5与一第二电极6。其中，该ρ型半导体层4是由铜铟镓硒材料制成，用于吸收光能，所述第一电极3及第二电极6则配合将转换后的电能输出至外部。参阅图2、3、4，本专利技术的制造方法包含下列步骤(I)进行步骤71 :在该基板2上形成该第一电极3。该基板2为娃基板、玻璃基板、可挠性基板，或不锈钢基板，该第一电极3的材料为钥(Mo)金属。此步骤的具体方式是利用物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,简称PVD)或化学气相沉积(Chemical VaporDeposition,简称CVD)等真空镀膜方式，将Mo镀着披覆在该基板2上而形成薄膜状的第一电极3。所述PVD包含蒸镀、派镀等方式,所述CVD包含原子层化学气相沉积(Atomic LayerCVD,简称ALCVD)、电浆辅助化学气相沉积(Plasma-Enhanced CVD,简称PECVD)等方式。(2)进行步骤72 :利用PVD或CVD等真空镀膜方式，在该第一电极3的表面沉积披覆一层由铜铟镓(CIG)制成的第一合金层41,接着同样利用真空镀膜方式,在该第一合金层41的表面沉积披覆一层硒(Se)薄膜层42，再于该硒薄膜层42的表面沉积披覆一层同样由铜铟镓制成的第二合金层43，因此，所述硒薄膜层42被夹设在上下两个合金层之间而形成三明治结构。其中，该第一合金层41的厚度为0.3微米(μπι) 0.8微米，该第二合金层43的厚度为O. 3微米 O. 8微米，该硒薄膜层42的厚度为O. 5微米 I. 5微米。实际制作时，该第一合金层41及第二合金层43的总合厚度约略等于该硒薄膜层42的厚度，使CIG及Se的组成比例约为I : I。上述形成该第一合金层41及第二合金层43所使用的镀膜靶材，可以为一个包含有铜、铟、镓金属的合金靶材。此外，也可以在真空腔体内分别设置铜、铟、镓三种金层的靶材，再利用共溅镀方式使三种金属共同沉积而构成合金层。(3)进行步骤73 :进行高温的硒化处理，使该第一合金层41、第二合金层43皆与该硒薄膜层42反应而硒化，进而化合形成所述由铜铟镓硒制成的ρ型半导体层4。本步骤是使用快速热处理(Rapid Thermal Process,简称RTP)方式,也就是以较快的速度升温至450°C 550°C，再以较缓慢的速度降温冷却，而且经过数次的快速升温及缓慢降温的周期过程，使硒化反应充分且完全。利用RTP方式使降温速度小于升温速度，其缓慢降温能避免因温度改变太快而造成破片。其中，硒化处理必需升高温度至450°C 550°C，是为了使该硒薄膜层42的硒材料 具有足够的移动动能，进而能朝下扩散进入该第一合金层41及朝上扩散进入该第二合金层43，使该第一合金层41及第二合金层43皆被硒化，当然，也可能是合金层的材料扩散移动而与该硒薄膜层42反应化合，但无论如何，最后都会使所述第一合金层41、第二合金层43及该硒薄膜层42化合形成铜铟镓硒层，此即为该ρ型半导体层4，其厚度约为I. 5微米 2.5微米。需要说明的是，硒化处理时也可以同时在腔体中通入硒化氢(H2Se)气体，以提升硒化效果。本步骤73与前述步骤72可以在同一个真空腔体内进行，使制程步骤流畅并节省制程时间。此外，前述步骤72也可以连续进行两次或两次以上之后，再进行步骤73。举例来说，若步骤72进行两次，则在该第一电极3上方会形成两组三明治结构，由下往上依序形成CIG、Se、CIG、CIG、Se、CIG六个膜层，接着进行步骤73的硒化处理，即可使这六个膜层共同化合成为该P型半导体层4。但无论步骤72进行几次，都可以通过控制每一膜层的厚度，使最后形成的P型半导体层4的总厚度是固定的，例如，若步骤72进行两次，此时每一膜层的厚度应为只进行一次时的膜层厚度的一半。(4)进行步骤74 :在该ρ型半导体层4的表本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，包含：步骤A：在一个基板上形成一个第一电极；步骤B：披覆一层由铜铟镓制成的第一合金层，在该第一合金层的表面披覆一层硒薄膜层，再于该硒薄膜层的表面披覆一层由铜铟镓制成的第二合金层；步骤C：进行硒化处理，使该第一合金层、第二合金层皆与该硒薄膜层反应而硒化，且该第一合金层、第二合金层及该硒薄膜层化合形成一层由铜铟镓硒制成的p型半导体层；步骤D：在该p型半导体层的表面形成一层n型半导体层；步骤E：在该n型半导体层的表面形成一个第二电极。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：简谷卫，陈庆荣，陈顺铭，李鸿昇，
申请(专利权)人：北儒精密股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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