專利名稱：非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，特別涉及一種非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池。
背景技術(shù)：
薄膜太陽(yáng)能電池是在玻璃、金屬或塑料等基板上沉積很薄(幾微米至幾十微米)的光電材料而形成的一種太陽(yáng)能電池。薄膜太陽(yáng)能電池具備弱光條件下仍可發(fā)電、生產(chǎn)過(guò)程能耗低及可大幅度降低原料和制造成本等一系列優(yōu)勢(shì)，已成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，其市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?。基本的薄膜太?yáng)能電池結(jié)構(gòu)，包括單P-N結(jié)、P-1-N/N-1-P以及多結(jié)。典型的單結(jié)P-N結(jié)構(gòu)包括P型摻雜層和N型摻雜層。單結(jié)P-N結(jié)太陽(yáng)能電池有同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)兩種結(jié)構(gòu)。同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的P型摻雜層和N型摻雜層都由相似材料(材料的能帶隙相等)構(gòu)成。異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)包括具有不同帶隙的材料至少兩層。P-1-N/N-1-P結(jié)構(gòu)包括P型摻雜層、N型摻雜層和夾于P層和N層之間的本征半導(dǎo)體層(即未摻雜的I層)。多結(jié)結(jié)構(gòu)包括具有不同帶隙的多個(gè)半導(dǎo)體層，所述多個(gè)半導(dǎo)體層互相堆疊。在薄膜太陽(yáng)能電池中，光在PN結(jié)附近被吸收。由此所得的載流子擴(kuò)散進(jìn)入所述PN結(jié)并被內(nèi)建電場(chǎng)分開(kāi)，從而生成穿過(guò)所述器件和外部電路系統(tǒng)的電流。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池是將非晶硅薄膜生長(zhǎng)在低成本的襯底材料上，材料和制作成本大幅度下降，易于大規(guī)模生產(chǎn)，明顯降低了電池成本。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率受;到很多因素的影響，有待進(jìn)一步的提聞。更多關(guān)于非 晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法請(qǐng)參考公開(kāi)號(hào)為CN101901847A的中國(guó)專利。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決的問(wèn)題是提供一種非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，提高非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案提出了一種非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，包括:基板；位于所述基板上表面的SiGe虛擬襯底；位于所述SiGe虛擬襯底表面的第一摻雜類型微晶娃層；位于所述第一摻雜類型微晶娃層表面的本征非晶娃層；位于所述本征非晶娃層表面的第二摻雜類型非晶娃層；位于所述本征非晶娃層表面的抗反射層；位于所述抗反射層表面的第一電極；位于所述基板下表面的第二電極?？蛇x的，所述SiGe虛擬襯底包括基板表面的Ge含量隨厚度逐漸增加的SihGex緩沖層和位于SihGex緩沖層表面的Ge含量穩(wěn)定的弛豫Si^xGex層?？蛇x的，所述第一摻雜類型微晶娃層的厚度范圍為20A 5000A?？蛇x的，第二摻雜類型非晶硅層的厚度范圍為20人、.5 OOOA.[0011]可選的，本征非晶硅層的厚度范圍為10nnT500nm。可選的，所述第一摻雜類型微晶硅層和第二摻雜類型非晶硅層中摻雜離子的濃度范圍為 ΙΕΙΟ/cm3 lE20/cm3?？蛇x的，所述第一摻雜類型微晶硅層為P型層，第二摻雜類型非晶硅層為N型層?？蛇x的，所述第一摻雜類型微晶硅層為N型層，第二摻雜類型非晶硅層為P型層。為解決所述問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案還提出了另一種非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，包括:基板；位于所述基板上表面的SiGe虛擬襯底；位于所述SiGe虛擬襯底表面的第一摻雜類型微晶娃層；位于所述第一摻雜類型微晶娃層表面的本征微晶娃層；位于所述本征微晶娃層表面的第二摻雜類型微晶娃層；位于所述本征微晶娃層表面的抗反射層；位于所述抗反射層表面的第一電極；位于所述基板下表面的第二電極?？蛇x的，所述第一摻雜類型微晶娃層的厚度范圍為20A-...5000人可選的，第二摻雜類型微晶硅層的厚度范圍為20 A'5 000人,可選的，本征微晶硅層的厚度范圍為10nnT500nm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):在位于基板上表面的SiGe虛擬襯底上具有第一摻雜類型微晶娃層,所述第一摻雜類型微晶硅層內(nèi)具有晶體顆粒，所述晶體顆粒具有一定的晶相結(jié)構(gòu)。由于SiGe虛擬襯底及其表面形成的第一摻雜類型微晶硅層中晶粒之間晶格失配，在所述第一摻雜類型微晶硅層內(nèi)會(huì)產(chǎn)生雙軸應(yīng)力， 所述雙軸應(yīng)力可以同時(shí)提高第一摻雜類型微晶娃層內(nèi)電子和空穴的遷移率。從而提高所述非晶硅太陽(yáng)能電池中載流子的遷移率，降低載流子的復(fù)合率，提高太陽(yáng)能電池的總的電流密度，提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。進(jìn)一步的，所述第一摻雜類型微晶硅層是由第一摻雜類型非晶硅層晶化處理形成，在生長(zhǎng)平面內(nèi)所述第一摻雜類型非晶硅層內(nèi)會(huì)按照SiGe虛擬襯底的晶格形成晶體，從而形成第一摻雜類型微晶硅層，所述第一摻雜類型微晶硅層內(nèi)由于晶體Si的晶格常數(shù)小于SiGe，因此，所述第一摻雜類型微晶硅層在生長(zhǎng)平面內(nèi)受到張應(yīng)力，而在垂直生長(zhǎng)平面的方向上受到壓應(yīng)力。所述雙軸應(yīng)力可以同時(shí)提高第一摻雜類型微晶硅層內(nèi)電子和空穴的遷移率，提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。進(jìn)一步的，所述SiGe虛擬襯底包括基板表面的Ge含量隨厚度逐漸增加的SihGex緩沖層和位于SihGex緩沖層表面的Ge含量穩(wěn)定的弛豫Si^xGex層。所述Ge含量隨厚度逐漸增加的SihGex緩沖層能夠有效控制位錯(cuò)向上延伸，從而形成位錯(cuò)缺陷較少的弛豫SihGex層，從而在所述SiGe虛擬襯底表面獲得高質(zhì)量的第一摻雜類型微晶硅層。進(jìn)一步的，所述SiGe虛擬襯底本身的晶格常數(shù)大于Si的晶格常數(shù)，所以在SiGe虛擬襯底中的載流子具有更高的遷移率，有利于太陽(yáng)能電池的光生空穴和光生電子被第二電極收集，提高太陽(yáng)能電池的總的電流密度，提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換率。

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法的流程示意圖；圖2至圖9是本實(shí)用新型的實(shí)施例的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
如背景技術(shù)中所述，目前非晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率有待進(jìn)一步的提高。[0027]研究發(fā)現(xiàn)，光生載流子的復(fù)合直接影響太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓。所以在載流子在向電極運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，提高載流子的遷移速率可以有效降低光生載流子的復(fù)合率從而提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。本實(shí)用新型的實(shí)施例提出了一種非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，在SiGe虛擬襯底上具有第一摻雜類型微晶硅層，所述第一摻雜類型微晶硅層受到雙軸應(yīng)力作用，能夠提高太陽(yáng)能電池的載流子的遷移速率，從而提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的可實(shí)施方式的一部分，而不是其全部。在詳述本實(shí)用新型實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，示意圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。根據(jù)所述實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下可獲得的所有其它實(shí)施方式，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此本實(shí)用新型不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。請(qǐng)參考圖1，為本實(shí)施例中非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法的流程示意圖，包括:步驟S1:提供基板；步驟S2:在所述基板的上表面形成SiGe虛擬襯底；步驟S3:在所述SiGe虛擬襯底表面形成第一摻雜類型非晶硅層；步驟S4:對(duì)所述第一摻雜類型非晶硅層進(jìn)行晶化處理，形成第一摻雜類型微晶硅層；步驟S5:在所述第一摻雜類型微晶硅層表面形成本征非晶硅層；步驟S6:在所述本征非晶硅層表面形成第二摻雜類型非晶硅層；步驟S7:在所述第二摻雜類型非晶硅層表面形成抗反射層；步驟S8:在所述抗反射層表面形成第一電極層，在所述基板下表面形成第二電極。請(qǐng)參考圖2，提供基板100。具體的，所述基板100為冶金級(jí)晶體硅基板(MG-Si)或單晶硅片，所述基板的摻雜類型與后續(xù)形成的第一摻雜類型非晶硅層的摻雜類型一致。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例還可以在提供基板100之前對(duì)所述基板100進(jìn)行清洗，以去除基板100上的雜質(zhì)，從而避免基板100上的雜質(zhì)影響太陽(yáng)能電池的性能。請(qǐng)參考圖3，在所述基板100上形成SiGe虛擬襯底110。具體的，所述SiGe虛擬襯底110包括位于基板100的上表面的Ge含量隨厚度逐漸增加的SihGex緩沖層101和位于SihGex緩沖層101表面的Ge含量穩(wěn)定的弛豫SLxGex層 102。所述SiGe虛擬襯底110的形成工藝包括分子束外延、超高真空化學(xué)氣相沉積或減壓化學(xué)氣相沉積。本實(shí)施例中采用超高真空化學(xué)氣相沉積工藝。在形成所述SiGe虛擬襯底110之前，首先對(duì)所述基板100進(jìn)行清洗，去除基板100表面的雜質(zhì)，以確保后續(xù)形成的SiGe虛擬襯底110質(zhì)量。在850°C的溫度下，采用Si2H6作為反應(yīng)氣體源，首先在基板表面生長(zhǎng)一層Si緩沖層(未示出)，以改善生長(zhǎng)初始表面,所述Si2H6的流量為13sccm,所述Si緩沖層的厚度為200nnT600nm ;然后生長(zhǎng)Si^Gex緩沖層101，所述Si^Gex緩沖層101中Ge的含量X隨著生長(zhǎng)厚度逐漸增加，保持Si2H6的流量為13SCCm不變，GeH4的流量從O至5sCCm遞增，形成Ge含量隨厚度逐漸增加的SihGex緩沖層101 ;再在所述SihGex緩沖層101表面生長(zhǎng)弛豫SLxGex層102，此時(shí)保持Si2H6的流量為13sccm，GeH4的流量為2.5sccm，形成弛豫SihGex層102，所述弛豫Si^Gex層102中，Ge的含量x保持穩(wěn)定。所述SihGex緩沖層101和弛豫SihGex層102構(gòu)成了 SiGe虛擬襯底110。其中，基板100表面的Ge含量隨厚度逐漸增加的SihGex緩沖層101能夠有效控制位錯(cuò)向上延伸，從而在所述SihGex緩沖層101表面形成位錯(cuò)缺陷較少的弛豫SihGex層
102。從而使后續(xù)在所述SiGe虛擬襯底110上形成的第一摻雜類型非晶硅層晶化形成質(zhì)量較高的第一摻雜類型微晶硅層。所述SiGe虛擬襯底110本身的晶格常數(shù)大于Si的晶格常數(shù)，所以在SiGe虛擬襯底中的載流子具有更高的遷移率，有利于太陽(yáng)能電池的光生空穴和光生電子被第二電極收集，提高太陽(yáng)能電池的總的電流密度，提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換率。請(qǐng)參考圖4，在所述SiGe虛擬襯底110表面形成第一摻雜類型非晶硅層103。具體的，所述第一摻雜類型非晶硅層103可以是N型層或者P型層，所述第一摻雜類型非晶硅層103的厚度為20A 5000AJ 述第一摻雜類型非晶硅層103的形成工藝可以是低壓化學(xué)氣相沉積或等離子體化學(xué)氣相沉積、液相外延或?yàn)R射沉積等工藝。本實(shí)施例中，采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法形成所述第一摻雜類型非晶硅層103，所述第一摻雜類型非晶硅層103為N型層，具體形成方法為:以SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiH4作為反應(yīng)氣體，在一定的保護(hù)氣氛下反應(yīng)生成娃原子，在SiGe虛擬襯底110的表面沉積形成非晶硅層，再對(duì)所述非晶硅層進(jìn)行N型離子摻雜，形成第一摻雜類型非晶硅層
103。所述第一摻雜類型離子摻雜，可以采用離子注入或擴(kuò)散工藝形成，也可以在形成非晶硅層的同時(shí)采用原位摻雜工藝形成。所述摻雜離子包括磷、砷或銻中的一種或幾種，摻雜離子的濃度為ΙΕΙΟ/cm3 lE20/cm3。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，所述第一摻雜類型非晶硅層103還可以是P型層，采用本實(shí)施例中的方法形成非晶硅層之后，對(duì)所述非晶硅層進(jìn)行P型離子摻雜，形成第一摻雜類型非晶硅層。所述P型離子摻雜，可以采用離子注入或擴(kuò)散工藝形成，也可以在形成非晶硅層的同時(shí)采用原位摻雜工藝形成。摻雜離子包括硼、鎵或銦中的一種或幾種，摻雜離子的濃度為ΙΕΙΟ/cm3 lE20/cm3。請(qǐng)參考圖5，對(duì)所述第一摻雜類型非晶硅層103 (請(qǐng)參考圖4)進(jìn)行晶化處理，形成第一摻雜類型微晶娃層104。對(duì)所述第一摻雜類型非晶硅層進(jìn)行晶化處理形成第一摻雜類型微晶硅層的方法包括:快速熱退火、常規(guī)高溫爐退火、激光晶化或微波誘導(dǎo)晶化。本實(shí)施例中，采用的晶化處理的方法為快速熱退火，所述快速熱退火為在N2、He、Ne、Ar其中的一種或幾種氣體中進(jìn)行，退火時(shí)間為60秒 300秒，溫度為450°C 1000°C。在低于硅的熔點(diǎn)的溫度下，加熱第一摻雜類型非晶硅層，使硅原子獲得能量遷移重組，硅原子會(huì)朝著能量降低的結(jié)晶 形式的規(guī)則化生長(zhǎng)，形成晶體顆粒，所述晶體顆粒具有一定的晶相結(jié)構(gòu)。從而使第一摻雜類型非晶硅層轉(zhuǎn)變成第一摻雜類型微晶硅層104。所述第一摻雜類型微晶硅層104中的晶相結(jié)構(gòu)會(huì)沿著SiGe虛擬襯底110的表面晶相形成，由于SiGe虛擬襯底110的晶格常數(shù)大于第一摻雜類型微晶硅層104中晶體顆粒的晶格常數(shù)，在所述第一摻雜類型微晶硅層104內(nèi)會(huì)產(chǎn)生雙軸應(yīng)力，第一摻雜類型微晶硅層104在水平生長(zhǎng)平面內(nèi)受到張應(yīng)力，而在垂直生長(zhǎng)平面的方向上受到壓應(yīng)力，可以同時(shí)提高所述第一摻雜類型微晶硅層104內(nèi)電子和空穴的遷移率。從而提高所述非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池中載流子的遷移率，提高太陽(yáng)能電池的總的電流密度，從而提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，也可以在所述SiGe虛擬襯底上直接采用化學(xué)氣相沉積的工藝形成第一摻雜類型微晶娃層。請(qǐng)參考圖6,在所述第一摻雜類型微晶娃層104表面形成本征非晶娃層105。具體的，所述本征非晶硅層105為低摻雜或無(wú)摻雜的非晶硅層，所述本征非晶硅層105的厚度為10nnT500nm。所述本征非晶硅層105的形成工藝可以是低壓化學(xué)氣相沉積或等離子體化學(xué)氣相沉積、液相外延或?yàn)R射沉積等工藝。由于微晶硅層和非晶硅層內(nèi)缺陷較多，如果非晶硅層或微晶硅層直接接觸形成的PN結(jié)，所述PN結(jié)是不穩(wěn)定的，而且光照時(shí)光電導(dǎo)不明顯，幾乎沒(méi)有有效的電荷收集。所以，非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)不是PN結(jié)而是PIN結(jié)。在N型層和P型層之間形成本征層，所述本征非晶娃層為無(wú)摻雜或輕摻雜的非晶娃層，本征非晶娃層兩側(cè)的第一摻雜類型微晶硅層和第二摻雜類型非晶硅層在電池內(nèi)部形成內(nèi)建勢(shì)，以收集電荷。而本征非晶硅層作為光敏區(qū)，主要形成光生電子和光生空穴。請(qǐng)參考圖7，在所述本征非晶硅層105表面形成第二摻雜類型非晶硅層106。具體的，所述第二摻雜類型非晶硅層106可以是N型層或者P型層，與第一摻雜類型微晶硅層104的摻雜類型不同，所述第二摻雜類型非晶硅層106的厚度為20人 5000A。所述第二摻雜類型非晶硅層106的形成工藝可以是低壓化學(xué)氣相沉積或等離子體化學(xué)氣相沉積、液相外延或?yàn)R射沉積等工藝。本實(shí)施例中，第一摻雜類型微晶娃層102為N型層,所述第二摻雜類型非晶娃層106為P型層。具體形成工藝與第一摻雜類型非晶硅層103(請(qǐng)參考圖4)的形成工藝相同，在此不作贅述。所述第二摻雜類型非晶硅層106的摻雜離子包括磷、砷或銻中的一種或幾種，摻雜離子濃度為lE10/cnTlE20/cm3。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，也可以在SiGe虛擬襯底表面依次形成第一摻雜類型非晶硅層、本征非晶硅層、第二摻雜類型非晶硅層之后，進(jìn)行退火，使得所述第一摻雜類型非晶娃層轉(zhuǎn)化為第一摻雜類型微晶娃層，同時(shí)，本征非晶娃層和第二摻雜類型非晶娃層也分別轉(zhuǎn)化為本征微晶硅層和第二摻雜類型微晶硅層。請(qǐng)參考圖8，在所述第二摻雜類型非晶硅層106表面形成抗反射層107。具體的，可以采用PECVD、磁控濺射或電子束蒸發(fā)等方法形成所述抗反射層107，所述抗反射層107為低折射率系數(shù)的透明材料，例如Ti02、SiN、Si0、Al203、SiO2或CeO2等。所述抗反射層107的厚度范圍為500A、..1000A,所述抗反射層107除了抗反射的作用外，還可以起到鈍化表面的作用，降低載流子在第二摻雜類型非晶硅層表面的復(fù)合。本實(shí)施例中采用的抗反射層107的材料為T(mén)i02。本實(shí)施例在形成抗反射層107之前，還可以先在第二摻雜類型摻雜層表面采用熱氧化工藝形成一層厚度范圍為IOA 300人的二氧化硅(未示出)，從而可以進(jìn)一步降低少數(shù)載流子的表面復(fù)合。因?yàn)椴捎脽嵫趸に囆纬啥趸璧倪^(guò)程中，可以有效去除硅表面的間隙缺陷，從而鈍化未飽和懸掛鍵，降低載流子的表面復(fù)合幾率。請(qǐng)參考圖9，在所述抗反射層表面形成第一電極108，在所述基板下表面形成第二電極109。形成所述第一電極層108和第二電極109的具體工藝對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，在此不再贅述。本實(shí)用新型的實(shí)施例還提供了一種非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池。請(qǐng)參考圖9，為所述非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。所述非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池包括:基板100 ;位于所述基板100上表面的SiGe虛擬襯底110 ;位于所述SiGe虛擬襯底110表面的第一摻雜類型微晶娃層104 ;位于所述第一摻雜類型微晶娃層104表面的本征非晶娃層105 ;位于所述本征非晶娃層105表面的第二摻雜類型非晶娃層106 ;位于所述第二摻雜類型非晶娃層106表面的抗反射層107 ;位于所述抗反射層107表面的第一電極108 ;位于所述基板100下表面的第二電極109。所述基板100為冶金級(jí)晶體硅基板(MG-Si)或單晶硅片，所述基板100的摻雜類型與后續(xù)形成的第一摻雜類型微晶硅層的摻雜類型一致。所述SiGe虛擬襯底100包括基板表面的Ge含量隨厚度逐漸增加的SihGex緩沖層101和位于SihGex緩沖層表面的Ge含量穩(wěn)定的弛豫SipxGex層102。所述SiGe虛擬襯底能夠提高第一摻雜類型微晶硅層104中載流子的遷移率，從而提高非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的效率。所述SiGe虛擬襯底110本身的晶格常數(shù)大于Si的晶格常數(shù)，所以在SiGe虛擬襯底中的載流子具有更高的遷移率，有利于太陽(yáng)能電池的光生空穴和光生電子被第二電極收集，提高太陽(yáng)能電池的總的電流密度，提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換率。
所述第一摻雜類型微晶硅層104中的晶相結(jié)構(gòu)會(huì)沿著SiGe虛擬襯底110的表面晶相形成，由于SiGe虛擬襯底110的晶格常數(shù)大于第一摻雜類型微晶硅層104中晶體顆粒的晶格常數(shù)，在所述第一摻雜類型微晶硅層104內(nèi)會(huì)產(chǎn)生雙軸應(yīng)力，第一摻雜類型微晶硅層104在水平生長(zhǎng)平面內(nèi)受到張應(yīng)力，而在垂直生長(zhǎng)平面的方向上受到壓應(yīng)力，可以同時(shí)提高所述第一摻雜類型微晶硅層104內(nèi)電子和空穴的遷移率。從而提高所述非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池中載流子的遷移率，提高太陽(yáng)能電池的總的電流密度，從而提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。本實(shí)施例中，所述第一摻雜類型微晶娃層104為N型層,第二摻雜類型非晶娃層為P型層。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，也可以是所述第一摻雜類型微晶硅層為P型層，所述第二摻雜類型非晶硅層為N型層。所述第一摻雜類型微晶硅層104的厚度范圍為20A 5000A，第二摻雜類型非晶硅層106的厚度范圍為20人 5000A,本征非晶硅層105的厚度范圍為10ηπΓ500ηηι。所述第一摻雜類型微晶娃層104和第二摻雜類型非晶娃層106中摻雜離子的濃度范圍為lE10/CnTlE20/Cm3。所述第一摻雜類型微晶硅層104中的晶相結(jié)構(gòu)會(huì)沿著SiGe虛擬襯底110的表面晶相形成，由于SiGe虛擬襯底110的晶格常數(shù)大于第一摻雜類型微晶硅層104中晶體顆粒的晶格常數(shù)，在所述第一摻雜類型微晶硅層104內(nèi)會(huì)產(chǎn)生雙軸應(yīng)力，第一摻雜類型微晶硅層104在水平生長(zhǎng)平面內(nèi)受到張應(yīng)力，而在垂直生長(zhǎng)平面的方向上受到壓應(yīng)力，可以同時(shí)提高所述第一摻雜類型微晶硅層104內(nèi)電子和空穴的遷移率。從而提高所述非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池中載流子的遷移率，提高太陽(yáng)能電池的總的電流密度，從而提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。所述抗反射層107為低折射率系數(shù)的透明材料，例如Ti02、SiN、Si0、Al203、Si02或CeO2等。在所述第二摻雜類型非晶硅層106與抗反射層107之間還可以具有一層厚度范圍為10A~300A的二氧化硅(未示出)，所述二氧化硅采用熱氧化工藝形成，可以有效去除硅表面的間隙缺陷，從而鈍化未飽和懸掛鍵。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，所述本征非晶硅層和第二摻雜類型非晶硅層也可以是本征微晶硅層和第二摻雜類型微晶硅層。通過(guò)上述實(shí)施例的說(shuō)明，應(yīng)能使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型，并能夠再現(xiàn)和使用本實(shí)用新型。本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)本文中所述的原理可以在不脫離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下對(duì)上述實(shí)施例作各種變更和修改是顯而易見(jiàn)的。因此，本實(shí)用新型不應(yīng)被理解為限制于本文所示的上述實(shí)施例，其保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求書(shū)來(lái)界定。
權(quán)利要求1.一種非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于，包括: 基板； 位于所述基板上表面的SiGe虛擬襯底； 位于所述SiGe虛擬襯底表面的第一摻雜類型微晶娃層； 位于所述第一摻雜類型微晶娃層表面的本征非晶娃層； 位于所述本征非晶娃層表面的第二摻雜類型非晶娃層； 位于所述本征非晶娃層表面的抗反射層； 位于所述抗反射層表面的第一電極； 位于所述基板下表面的第二電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述SiGe虛擬襯底包括基板表面的Ge含量隨厚度逐漸增加的SihGex緩沖層和位于SihGex緩沖層表面的Ge含星穩(wěn)定的她了象Si1^Gex層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述第一摻雜類型微晶硅層的厚度范圍為20A 50001
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于，第二摻雜類型非晶硅層的厚度范圍為20A 50001
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于，本征非晶硅層的厚度范圍為10nm 500nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述第一摻雜類型微晶硅層為P型層，第二摻雜類型非晶硅層為N型層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述第一摻雜類型微晶硅層為N型層，第二摻雜類型非晶硅層為P型層。
8.一種非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于，包括: 基板； 位于所述基板上表面的SiGe虛擬襯底； 位于所述SiGe虛擬襯底表面的第一摻雜類型微晶娃層； 位于所述第一摻雜類型微晶娃層表面的本征微晶娃層； 位于所述本征微晶娃層表 面的第二摻雜類型微晶娃層； 位于所述本征微晶娃層表面的抗反射層； 位于所述抗反射層表面的第一電極； 位于所述基板下表面的第二電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求9所述的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述第一摻雜類型微晶硅層的厚度范圍為20A-.-5000A 0
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于，第二摻雜類型微晶硅層的厚度范圍為20A 5000A。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，其特征在于，本征微晶硅層的厚度范圍為10nm 500nm。
專利摘要一種非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，所述非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池包括基板；位于所述基板上表面的SiGe虛擬襯底；位于所述SiGe虛擬襯底表面的第一摻雜類型微晶硅層；位于所述第一摻雜類型微晶硅層表面的本征非晶硅層；位于所述本征非晶硅層表面的第二摻雜類型非晶硅層；位于所述本征非晶硅層表面的抗反射層；位于所述抗反射層表面的第一電極；位于所述基板下表面的第二電極。所述非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的制作方法能夠提高非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的效率。
文檔編號(hào)H01L31/075GK202977495SQ20122067850
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者楊瑞鵬, 肖春光, 王磊, 徐昕 申請(qǐng)人:杭州賽昂電力有限公司