本发明专利技术揭示一种具有高红外光吸收率的薄膜太阳能电池及其制程方法。该薄膜太阳能电池主要包含：一基板、一第一透明导电层、一P型半导体层、一本质(i)型半导体层、一N型半导体层、一第二透明导电层以及一背电极。藉由使用氧化铟钼材料的透明导电层，该薄膜太阳能电池可有效地吸收红外光并提升光电转换效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于一种薄膜太阳能电池及其制程方法，特别是有关于一种，是藉由氧化铟钥材料作为前透明导电薄膜以使元件有效地吸收红外光并提升光电转换效率。
技术介绍
目前由于国际能源短缺，世界各国一直持续致力于研究各种可行的替代能源。其中太阳能电池具有使用方便、无污染、无转动部分、无噪音、使用寿命长、普及化、可阻隔辐射热并且尺寸可与建筑物结合而随意变化等优点，而受到瞩目。典型的太阳能电池计有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳能电池、化合物太阳能电池以及染料敏化太阳能电池等。其中，硅基薄膜太阳能电池能与建筑物整合，是极具潜力的元件。目前，硅基薄膜太阳能电池大部分采用以玻璃作为基板的超基板(Superstrate)结构，并利用含铝氧化锌(AZO)或含氟氧化锡(FTO)作为透明导电膜的材料。然而，该些透明导电膜于红外光区的光穿透率普遍不高，因而无法有效的吸收整体太阳光能。此外，就成本来说，透明导电玻璃相对于整体元件的成本比例还是很高，故降低制作成本与增加太阳光能的吸收率为发展薄膜太阳能电池的重点。参照美国公告专利第7，164, 150号,其名称为“Photovoltaic device andmanufacturing method thereof ”,其主要揭示利用在电衆沉积过程中藉由通入二氧化碳流量，控制氧在晶硅层与非晶硅层接口的浓度，以达到高效率的太阳能电池。然而，该专利并未对该透明导电膜于红外光区的光穿透率以及制程状况详细揭露，如此也同时影响后续应用范围。职是之故，申请人乃细心试验与研究，并一本锲而不舍的精神，终于研究出一种薄膜太阳能电池，特别是有关于一种具有高红外光吸收率的薄膜太阳能电池。藉由氧化铟钥材料作为透明导电膜材料可使整体元件有效地吸收红外光并提升光电转换效率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种具有高红外光吸收率的薄膜太阳能电池结构。本专利技术的另一目的在于提出一种具有高红外光吸收率的薄膜太阳能电池的制程方法。本专利技术另提供一种具有高红外光吸收率的薄膜太阳能电池的制备方法，其是取代传统的AZO或者SnO2作为前电极的太阳能电池，发展出可一种可提高红外光吸收率的氧化铟钥透明导电层，藉由该透明导电层使元件整体光电转换效率与良率提升。为达本专利技术的主要目的，本专利技术提出一种具有高红外光吸收率的薄膜太阳能电池，包含:一基板、一第一透明导电层、一 P型半导体层、一本质(i)型半导体层、一 N型半导体层、一第二透明导电层及一背电极。其中，第一透明导电层形成于基板上，用于取出电能屮型半导体层形成于第一透明导电层上，用于产生电洞；本质(i)型半导体层形成于P型半导体层上，用于提高可见光谱光子的吸收范围小型半导体层形成于本质(i)半导体层上，用于产生电子；第二透明导电层形成于N型半导体层上方；背电极则是形成于第二透明导电层上，用于取出电能。其中，该第一透明导电层为一氧化铟钥(Indium molybdenumoxides, IMO)材料，用以提高红外光的吸收率。为达本专利技术的另一目的，本专利技术提出一种具有高红外光吸收率的薄膜太阳能电池的制程方法，其步骤包含:提供一基板；沉积一第一透明导电层于该基板上；沉积一 P型半导体层于该第一透明导电层上；沉积一本质(i)型半导体层于该P型半导体层上；沉积一N型半导体层于该本质(i)半导体层上；沉积一第二透明导电层于该N型半导体层上；以及沉积一背电极于该第二透明导电层上。其中，该第一透明导电层为一氧化铟钥(Indiummolybdenum oxides, IMO)材料,用以提高红外光的吸收率。其中该氧化铟钥材料的前驱物选自一氧化铟(In2O3)与一氧化钥(MoO3)及其化合物。根据本专利技术的一特征，其中该第一透明导电层的载子迁移率于20cm2/Vs至85cm2/Vs之间。本专利技术的具有高红外光吸收率的薄膜太阳能电池具有以下的功效:1.比起传统的AZO或者FT0，本专利技术的氧化铟钥材料作为透明导电层可有效地达到提高红外光吸收率的功效；2.比起传统的AZO或者FT0，本专利技术所使用的氧化铟钥材料具有高电子迁移率与F-1I r4zf、各 /3.比起使用传统的AZO或者FTO作为透明导电层的太阳能电池，本专利技术的太阳能电池的光电转换效率可有效提升；以及4.本专利技术可搭配in-line式设备可利于在线制程的整合。为让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明。附图说明图1为本专利技术的一种可提高红外光吸收率的薄膜太阳能电池的一实施例的结构示意图；图2为本专利技术的一种可提高红外光吸收率的薄膜太阳能电池的制备流程图。附图标记:100薄膜太阳能电池110 基板120第一透明导电层130 P型半导体层140本质⑴型半导体层150 N型半导体层160第二透明导电层160a第一粗糙表面170背电极200薄膜太阳能电池的制程流程图具体实施例方式虽然本专利技术可表现为不同形式的实施例，但附图所示的内容及于下文中说明的内容为本专利技术的较佳实施例，并请了解本文所揭示的内容是考虑为本专利技术的一范例，且并非意图用以将本专利技术限制于图示及/或所描述的特定实施例中。现请参考图1，为本专利技术的具有高红外光吸收率的薄膜太阳能电池的一实施例。具有高红外光吸收率的薄膜太阳能电池100主要包含:基板110、第一透明导电层120、P型半导体层130、本质(i)型半导体层140、N型半导体层150、第二透明导电层160以及背电极170。其中，第一透明导电层120形成于该基板100上，用于取出电能；P型半导体层130形成于该第一透明导电层120上，用于产生电洞；本质(i)型半导体层140形成于该P型半导体层130上，用于提高可见光谱光子的吸收范围；N型半导体层150形成于该本质(i)半导体层140上，用于产生电子；第二透明导电层160形成于该N型半导体层150上；以及背电极170，形成于该第二透明导电层160上，用于取出电能。该第一透明导电层120为一氧化铟钥(Indium molybdenum oxides, IMO)材料，用以提高红外光的吸收率。其中，氧化铟钥为在In2O3晶格中添加Mo03。氧化铟钥薄膜因为具有高电子迁移率的特性，在兼顾低电阻率的前提下，能有效提升近红外光的穿透率使得整体太阳光可被有效的吸收，因此获得广泛地重视，且与硅薄膜太阳能电池元件作搭配可提升元件特性的表现。此外，该氧化铟钥材料的前驱物选自一氧化铟(In2O3)与一氧化钥(MoO3)及其化合物。其中，该氧化铟(In2O3)与该氧化钥(MoO3)的重量百分比(wt%)为99: I至80: 20之间。需注意的是，氧化铟(In2O3)的添加量若过高，载子浓度将会出现下降趋势，此一固溶极限结果还指出，在本专利技术中20wt%氧化钥可能已超过氧化铟钥的固溶极限，无法进一步贡献出载子浓度。因此，在本专利技术的一较佳实施例中，氧化铟(In2O3)与氧化钥(MoO3)的重量百分比(wt% )为99:1。同时，该第一透明导电层120的均方根粗糙度(RMS)于0.5纳米至6.0纳米之间。在本专利技术的一较佳实施例中，随着通入还原气体其晶粒大小(grainsize)会越大，且均方根粗糙度会随之提升，最佳值为4.0纳米。此外，该第一透明导电层120的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可提高红外光吸收率的薄膜太阳能电池，其特征在于，包含：一基板；一第一透明导电层，形成于该基板上，用于取出电能；一P型半导体层，形成于该第一透明导电层上，用于产生电洞；一本质(i)型半导体层，形成于该P型半导体层上，用于提高可见光谱光子的吸收范围；一N型半导体层，形成于该本质(i)半导体层上，用于产生电子；一第二透明导电层，形成于该N型半导体层上；以及一背电极，形成于该第二透明导电层上，用于取出电能；其中，该第一透明导电层为氧化铟(In2O3)与氧化钼(MoO3)所组成的一氧化铟钼(Indium?molybdenum?oxides，IMO)化合物，用以提高红外光的吸收率，且该氧化铟钼化合物的氧化铟(In2O3)与氧化钼(MoO3)的重量百分比为99∶1至80∶20之间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李炳寰，陈玟帆，
申请(专利权)人：亚树科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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