一种化合物薄膜太阳能电池的制作方法及制作的太阳能电池,是于真空腔体内在高温下以溅镀方式配合持续通入的硒蒸气进行吸收材料层制作,而其双渐层制作过程的控制条件包括有三阶段,第一阶段是于正规化功率0.35W±10%与0.5W±10%时分别导入铟及铜镓,而铟与铜镓的掺杂浓度比例为3.5:5;第二阶段是于正规化功率0.1W±10%、0.2W±10%与0.75W±10%时分别导入铜镓、铜及铟,而该铜镓、铜与铟的掺杂浓度比例为1:2:7.5;第三阶段是于正规化功率0.35W±10%与0.5W±10%时分别导入铟及铜镓,而该铟与铜镓的掺杂浓度比例为3.5:5;另于单层制程中省略该第二阶段。藉此,可使本发明专利技术达到制作过程快速、无毒、良率佳以及可制成较大面积的功效。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种化合物薄膜太阳能电池的制作方法及由此方法制得的太阳能电池,尤指一种可达到制程快速、无毒、良率佳以及可制成较大面积功效的太阳能电池。
技术介绍
一般已用化合物薄膜太阳能的吸收材料层,其制作时具有三阶段,第一阶段是加入铟、镓及硒,之后于进入第二阶段时加入铜及硒,当进入第三阶段时加入铟、镓及硒,藉以利用该三阶段制成化合物薄膜太阳能的吸收材料层(如:美国专利US 5,436,204所示)。然,以上述已知的三阶段而言,其各阶段的步骤中是以非固定温度的方式进行,由于各阶段的温度不是固定的,因此,于进行控制时,温度是具有变化性的,如此,当温度固定以后若要再加以升温时,便会有温度难以控制的状态发生,导致工作温度不易受到控制,而造成诸多状况,严重影响其制作过程的良率,再者更会因如此复杂不易控制的操作温度,而有不易作成大面积的情形,使得化合物薄膜太阳能的吸收材料层无法量产。另一已知的方式是于进行溅镀后,再进行硒化与硫化(如:美国专利US5,981,868所示,其硒化的过程是在做事后的热扩散时才进行),但此方式会有毒物产生,较不环保且安全性亦相对较差,而且其制作过程的时间约8小时 12小时,再者由于两种已知的方式会因制作过程步骤的不同有真空及无真空状态,或以蒸镀方式进行制作,不但造成功时及功序上的浪费,更会使结构材料的特性较差。有鉴于此,本案的专利技术人特针对前述已知专利技术问题深入探讨,并藉由多年从事相关产业的研发与制造经验,积极寻求解决之道,经过长期努力的研究与发展,终于成功地开发出本专利技术,藉以改善已知技术的种种问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:针对上述现有技术的不足,提供一种化合物薄膜太阳能电池的制作方法及制作的太阳能电池,可达到制程快速、无毒、良率佳以及可制成较大面积的功效。为了解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是:一种化合物薄膜太阳能电池的制作方法,该太阳能电池的制作包括双渐层结构的吸收材料层的制作,该吸收材料层是于真空腔体内在500-600°C以溅镀方式配合持续通入的硒蒸气进行制作,其特点是:该吸收材料层的制程包括三阶段,第一阶段是于正规化功率0.35W土 10%与0.5W土 10%时分别导入铟(In)及铜镓(CuGa),而铟(In)与铜镓(CuGa)的掺杂浓度比例为3.5:5 ;第二阶段是于正规化功率0.1W±10%、0.2ff±10%与0.75W±10%时分别导入铜镓(CuGa)、铜(Cu)及铟(In),而该铜镓(CuGa)、铜(Cu)与铟(In)的掺杂浓度比例为1:2:7.5 ;第三阶段是于正规化功率0.35W±10%与0.5W± 10%时分别导入铟(In)及(CuGa),而该铟(In)与铜镓(CuGa)的掺杂浓度比例为3.5:5。于本专利技术上述的实施例中,该第一阶段占总制作过程的时间为45%±20%。于本专利技术上述的实施例中,该第二阶段占总制作过程的时间为50% 土 20%。于本专利技术上述的实施例中,该第三阶段占总制作过程的时间为5%±5%。本专利技术的吸收材料层还可为单层结构,其单层吸收材料层的制作方法:其控制条件为单阶段,该阶段是于正规化功率0.35W±10%与0.5W±10%时分别导入铟(In)及铜镓(CuGa),而铟(In)与铜镓(CuGa)的掺杂浓度比例为3.5:5。上述的实施例中,该阶段占总制作过程的时间为100%。采用上述方法制作的太阳能电池包含有钠玻璃基板、设于钠玻璃基板上的钥(Mo)材料层、设于钥(Mo)材料层上的吸收材料层、设于吸收材料层上的硫化镉(CdS)材料层、设于硫化镉(CdS)材料层上的氧化锌(ZnO)材料层、及设于氧化锌(ZnO)材料层上的透明导电M(AZO)0于本专利技术的另一实施例中,采用上述方法制得的太阳能电池包含有不锈钢基板、设于不锈钢基板上的铬(Cr)材料层、设于铬(Cr)材料层上的钥钠(MoNa)材料层、设于钥钠(MoNa)材料层上的钥(Mo)材料层、设于钥(Mo)材料层上的吸收材料层、设于吸收材料层材料层上的硫化镉(CdS)材料层、设于硫化镉(CdS)材料层上的氧化锌(ZnO)材料层、及设于氧化锌(ZnO)材料层上的透明导电层(MO)。如此,无论是本专利技术吸收材料层的双渐层结构还是单层结构,运用于太阳能电池时均可达到较佳的光电转换效率,具有制作过程快速、无毒、良率佳以及可制成较大面积的功效。附图说明: 图1是本专利技术的化合物薄膜太阳能电池示意图。图2是本专利技术的双渐层吸收材料层制作示意图。图3是本专利技术双渐层吸收材料层的特性示意图。图4是本专利技术的另一化合物薄膜太阳能电池示意图。图5是本专利技术的单层吸收材料层制作示意图。图6是本专利技术单层吸收材料层的特性示意图。图7是本专利技术的流程示意图。标号说明: 化合物薄膜太阳能电池1、Ia钠玻璃基板10 不锈钢基板IOa钥材料层11 吸收材料层12铟121铜镓122铜123 硫化镉材料层13氧化锌材料层14 透明导电层15铬材料层16a 钥钠材料层17a步骤一 21 步骤二 22步骤三23 具体实施方式: 请参阅图1至图4所示,分别为本专利技术的化合物薄膜太阳能电池示意图、本专利技术的双渐层吸收材料层制作示意图、本专利技术双渐层吸收材料层的特性示意图及本专利技术的另一化合物薄膜太阳能电池示意图。如图所示:本专利技术为一种化合物薄膜太阳能电池的制作方法及由此制作方法而制得的太阳能电池,该太阳能电池I包含有钠玻璃基板10、设于钠玻璃基板10上的钥(Mo)材料层11、设于钥(Mo)材料层11上的吸收材料层12、设于吸收材料层12上的硫化镉(CdS)材料层13、设于硫化镉(CdS)材料层13上的氧化锌(ZnO)材料层14、及设于氧化锌(ZnO)材料层14上的透明导电层(AZ0)15,而该吸收材料层12是于真空腔体内在500-600°C以溅镀方式配合持续通入的硒蒸气进行制作(图中未示),且该吸收材料层12的双渐层制作过程的控制条件包括有下列三阶段: 第一阶段中是于正规化功率0.35W±10%时导入铟(In) 121,而于正规化功率0.5W±10%导入铜镓(CuGa)122,且该铟(In)121与铜镓(CuGa)122的掺杂浓度比例为3.5:5,其中该第一阶段占总制作过程的时间为45% 土 20%。第二阶段中是于正规化功率0.1W± 10%时导入铜镓(CuGa) 122,而于正规化功率0.2W土 10%时导入铜(Cu) 123,并于正规化功率0.75W土 10%时导入铟(In) 121,且该铜镓(CuGa) 122、铜(Cu) 123与铟(In) 121的掺杂浓度比例为1:2:7.5,其中该第二阶段占总制作过程的时间为50%±20%。第三阶段中是于正规化功率0.35W土 10%时导入铟(In) 121,而于正规化功率0.5W± 10%时导入铜镓(CuGa) 122,且该铟(In) 121与铜镓(CuGa) 122的掺杂浓度比例为3.5:5,其中该第三阶段占总制作过程的时间为5%±5%。如此,可使本专利技术吸收材料层12的双渐层结构,运用于太阳能电池I时达到较佳的光电转换效率。且本专利技术因吸收材料层12的设置,而使该太阳能电池I除上述结构之外,亦可为另一太阳能电池Ia的结构(如图4所示),其包含有不锈钢基板10a、设于不锈钢基板IOa上的铬(C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种化合物薄膜太阳能电池的制作方法,该太阳能电池的制作包括双渐层结构的吸收材料层的制作,其特征在于:所述吸收材料层是在真空腔体内于500?600℃以溅镀方式配合持续通入的硒蒸气进行制作,该吸收材料层的双渐层的制作过程包括如下三阶段:第一阶段是于正规化功率0.35W±10%时导入铟,而于正规化功率0.5W±10%导入铜镓,且该铟与铜镓的掺杂浓度比例为3.5:5;第二阶段是于正规化功率0.1W±10%时导入铜镓,而于正规化功率0.2W±10%时导入铜,并于正规化功率0.75W±10%时导入铟,且该铜镓、铜与铟的掺杂浓度比例为1:2:7.5;以及第三阶段是于正规化功率0.35W±10%时导入铟,而于正规化功率0.5W±10%时导入铜镓,且该铟与铜镓的掺杂浓度比例为3.5:5。
【技术特征摘要】
2011.12.01 TW 1001442541.一种化合物薄膜太阳能电池的制作方法,该太阳能电池的制作包括双渐层结构的吸收材料层的制作,其特征在于:所述吸收材料层是在真空腔体内于500-600°C以溅镀方式配合持续通入的硒蒸气进行制作,该吸收材料层的双渐层的制作过程包括如下三阶段: 第一阶段是于正规化功率0.35W±10%时导入铟,而于正规化功率0.5W±10%导入铜镓,且该铟与铜镓的掺杂浓度比例为3.5:5 ; 第二阶段是于正规化功率0.1W土 10%时导入铜镓,而于正规化功率0.2W土 10%时导入铜,并于正规化功率0.75W±10%时导入铟,且该铜镓、铜与铟的掺杂浓度比例为1:2:7.5 ;以及 第三阶段是于正规化功率0.35W土 10%时导入铟,而于正规化功率0.5W土 10%时导入铜镓,且该铟与铜镓的掺杂浓度比例为3.5:5。2.如权利要求1所述的化合物薄膜太阳能电池的制作方法,其特征在于:所述第一阶段占总制作过程时间的45% 土 20%。3.如权利要求1所述的化合物薄膜太阳能电池的制作方法,其特征在于:所述第二阶段占总制作过程时间的50% 土 20%。4.如权利要求1所述的化合物薄膜太阳能电池的制作方法,其特征在于:所述第三阶段...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱容贤,赖明旺,洪东亿,
申请(专利权)人:硕禾电子材料股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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