專利名稱：非晶硅薄膜太陽能電池及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池領(lǐng)域，特別涉及一種非晶硅太陽能電池及其制作方法。
背景技術(shù)：
薄膜太陽能電池是在玻璃、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能電池。薄膜太陽能電池具備弱光條件下仍可發(fā)電、生產(chǎn)過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，已成為近年來的研究熱點，其市場發(fā)展?jié)摿薮??；镜谋∧ぬ柲茈姵亟Y(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)太陽能電池有同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)兩種結(jié)構(gòu)。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半導體層，所述多個半導體層堆疊于彼此頂部上。在薄膜太陽能電池中，光在P-N結(jié)附近被吸收。由此所得的載流子擴散進入所述P-N結(jié)并被內(nèi)建電場分開，從而生成穿過所述器件和外部電路系統(tǒng)的電流。非晶硅薄膜太陽能電池是將非晶硅薄膜生長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。非晶硅薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率受;到很多因素的影響，有待進一步的提聞。更多關(guān)于非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法請參考公開號為CN101901847A的中國專利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種非晶硅薄膜太陽能電池及其制作方法，提高非晶硅薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案提出了一種非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法，包括:提供基板；在所述基板的表面形成第一電極層；在所述第一電極層表面形成第一摻雜類型非晶娃層；在所述第一摻雜類型非晶娃層表面形成本征非晶娃層；在所述本征非晶硅層表面形成第二摻雜類型非晶硅層；在所述第二摻雜類型非晶硅層表面形成應(yīng)力層，所述應(yīng)力層的應(yīng)力類型與第二摻雜類型非晶硅層的摻雜類型相對應(yīng)；在所述應(yīng)力層表面形成第二電極層。可選的，所述第一摻雜類型非晶硅層為P型層，第二摻雜類型非晶硅層為N型層，并且所述應(yīng)力層具有張應(yīng)力?？蛇x的，所述第一摻雜類型非晶硅層為N型層，第二摻雜類型非晶硅層為P型層，并且所述應(yīng)力層具有壓應(yīng)力。可選的，所述具有張應(yīng)力的應(yīng)力層的形成方法包括:采用等離子體增強化學氣相沉積工藝，其中，NH2和SiH4作為反應(yīng)氣體，惰性氣體作為載氣，反應(yīng)溫度為200°C飛00°C，反應(yīng)壓強為IOOmTorr 200mTorr，并且提供一個功率為IOW 100W，頻率為IOMHz 15MHz的射
頻功率源?？蛇x的，所述具有壓應(yīng)力的應(yīng)力層的形成方法包括:采用等離子體增強化學氣相沉積工藝，其中，NH2和SiH4作為反應(yīng)氣體，惰性氣體作為載氣，反應(yīng)溫度為200°C飛00°C，反應(yīng)壓強為IOOmTorr 200mTorr，并且提供一個功率為IOW 100W，頻率為50KHz 500kHz的低頻功率源?？蛇x的，所述應(yīng)力層包括氮化硅薄膜或氧化硅薄膜?？蛇x的，所述應(yīng)力層的形成工藝包括熱化學氣相沉積或等離子體增強化學氣相沉積?？蛇x的，所述應(yīng)力層的厚度為0.5nnTl00nm，應(yīng)力的數(shù)值范圍為200MPa lOOOMPa?？蛇x的，還包括:在應(yīng)力層表面形成抗反射層之后，再在所述抗反射層表面形成第二電極層?？蛇x的，還包括:在第二摻雜類型非晶硅層表面形成抗反射層后，再在所述抗反射層表面形成應(yīng)力層。可選的，所述第一摻雜類型非晶硅層的厚度范圍為20A 5000人,所述第二摻雜類型非晶硅層的厚度范圍為20人 5000A，本征非晶硅層的厚度范圍為IOnm 500nm。為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案還提供了一種非晶硅薄膜太陽能電池，所述非晶娃薄膜太陽能電池包括:基板；位于所述基板表面的第一電極層；位于所述第一電極層表面的第一摻雜類型非晶娃層；位于所述第一摻雜類型非晶娃層表面的本征非晶娃層；位于所述本征非晶硅層表面的第二摻雜類型非晶硅層；位于所述第二摻雜類型非晶硅層表面的應(yīng)力層，所述應(yīng)力層的應(yīng)力類型與第二摻雜類型非晶硅層的摻雜類型相對應(yīng)；位于所述應(yīng)力層表面的第二電極層?？蛇x的，所述第一摻雜類型非晶硅層為P型層，第二摻雜類型非晶硅層為N型層，并且所述應(yīng)力層具有張應(yīng)力?？蛇x的，所述第一摻雜類型非晶硅層為N型層，第二摻雜類型非晶硅層為P型層，并且所述應(yīng)力層具有壓應(yīng)力?？蛇x的，所述應(yīng)力層包括氮化硅薄膜或氧化硅薄膜。可選的，所述應(yīng)力層的厚度為0.5nnTl00nm，應(yīng)力的數(shù)值范圍為200MPa lOOOMPa?？蛇x的，所述應(yīng)力層和第二電極層之間還具有抗反射層?？蛇x的，在第二摻雜類型非晶硅層和應(yīng)力層之間還具有抗反射層?？蛇x的，所述第一摻雜類型非晶硅層的厚度范圍為20A 5000人，所述第二摻雜類型非晶硅層的厚度范圍為20人 5000A,本征非晶硅層的厚度范圍為10nnT500nm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明的技術(shù)方案，在所述非晶硅薄膜太陽能電池的第二摻雜類型非晶硅層表面形成應(yīng)力層。所述第二摻雜類型非晶硅層內(nèi)的載流子在向第二電極層流動的過程中在三維方向內(nèi)作立體運動，所述第二摻雜類型非晶硅層表面的應(yīng)力層能夠使第二摻雜類型非晶硅層受到應(yīng)力作用，提高第二摻雜類型非晶硅層內(nèi)載流子的遷移率，從而降低光生電子或光生空穴在第二摻雜類型非晶硅層內(nèi)向第二電極層漂移的過程中被復合的幾率，提高到達第二電極層處的電子或空穴的數(shù)量，提高太陽能電池的總的電流密度，從而提高非晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。進一步的，如果所述第一摻雜類型非晶硅層為P型層，第二摻雜類型非晶硅層為N型層，則所述第二摻雜類型非晶硅層表面的應(yīng)力層具有張應(yīng)力。所述第二摻雜類型非晶硅層內(nèi)的電子在向第二電極層流動的過程中在三維方向內(nèi)作立體運動，所述具有張應(yīng)力的應(yīng)力層使N型層受到張應(yīng)力作用，可以提高所述N型層內(nèi)電子的遷移率，降低光生電子在N型層內(nèi)向第二電極層漂移的過程中，被復合的幾率，提高到達第二電極層處的電子數(shù)量，從而提高非晶硅薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。如果所述第一摻雜類型非晶硅層為P型層，第二摻雜類型非晶硅層為N型層，則所述第二摻雜類型非晶硅層表面的應(yīng)力層具有壓應(yīng)力。所述第二摻雜類型非晶硅層內(nèi)的空穴在第二摻雜類型非晶硅層內(nèi)向第二電極層流動的過程中在三維方向內(nèi)作立體運動，所述具有壓應(yīng)力的應(yīng)力層使P型層受到壓應(yīng)力作用，提高所述P型層內(nèi)空穴的遷移率，從而降低光生空穴在P型層內(nèi)向第二電極層漂移的過程中，被復合的幾率，提高到達第二電極層處的空穴數(shù)量，從而提高非晶硅薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。進一步的，所述應(yīng)力層采用的材料為氧化硅或氮化硅，所述氧化硅或氮化硅薄膜具有較低的折射率系數(shù)。如果所述第二摻雜類型非晶硅層作為受光面，所述應(yīng)力層不僅能夠第二摻雜類型非晶硅層受到應(yīng)力作用，還有助于降低非晶硅太陽能電池表面對陽光的反射，提高太陽能電池的吸光率，不用再形成抗反射層，從而可以節(jié)約工藝步驟。


圖1是本發(fā)明的實施例的非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法的流程示意圖；圖2至圖8是本發(fā)明的實施例的非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法的剖面示意圖。
具體實施例方式如背景技術(shù)中所述，目前非晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率有待進一步的提高。研究發(fā)現(xiàn)，光生載流子的復合直接影響太陽能電池的開路電壓。所以在載流子在向電極運動的過程中，提高載流子的遷移速率可以有效降低光生載流子的復合率從而提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明的實施例提出了一種非晶硅太陽能電池及其制作方法，在基板的表面形成第一電極層之后，在所述第一電極層表面形成第一摻雜類型非晶娃層和第二摻雜類型非晶硅層，然后在第二摻雜類型非晶硅層表面形成應(yīng)力層。提高所述第二摻雜類型非晶硅層內(nèi)載流子的遷移速率，提高總的電流密度，從而提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的可實施方式的一部分，而不是其全部。在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，示意圖會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)限制本發(fā)明的保護范圍。此外，在實際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。根據(jù)所述實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下可獲得的所有其它實施方式，都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。請參考圖1，為本實施例中非晶硅薄膜太陽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:在所述基板的表面形成第一電極層；步驟S3:在所述第一電極層表面形成第一摻雜類型非晶硅層；步驟S4:在所述第一摻雜類型非晶硅層表面形成本征非晶硅層；步驟S5: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S6:在所述第二摻雜類型非晶硅層表面形成應(yīng)力層，所述應(yīng)力層的應(yīng)力類型與第二摻雜類型非晶硅層的摻雜類型相對應(yīng)；步驟S7:在所述應(yīng)力層表面形成第二電極層。請參考圖2，提供基板100。具體的，所述基板100的材料包括多晶硅、冶金硅、石墨、陶瓷、石英、玻璃、不銹鋼等，所述基板100可以透明或不透明、具有固定形狀或者為柔性材料。采用低成本的基板，作為非晶硅薄膜太陽能電池的支撐材料。材料的用量大幅度下降，明顯地降低了電池成本。本實施例中，采用的基板100為玻璃，所述基板100作為非晶硅薄膜太陽能電池的受光面。請參考圖3，在所述基板100的表面形成第一電極層101。具體的，所述第一電極層101為透明導電薄膜，包括氧化錫薄膜、氧化鋅薄膜、氧化銦錫薄膜等，采用磁控濺射工藝，在所述基板表面形成第一電極層101，所述第一電極層101的厚度范圍為5 A 500 A。本實施中，采用的基板100為透明的玻璃，作為電池的受光面，所以，本實施例中，所述基板表面的第一電極層101也要采用具有高透光率的透明導電薄膜。本實施例中，所述第一電極層101為氧化錫薄膜，所述第一電極層101可以透射大部分入射光，并且有電流在第一電極層101中流動。并且，所述第一電極層101還可以被制備成絨面結(jié)構(gòu)，可以減少太陽光的反射，提高電池對陽光的吸收率。在本發(fā)明的其他實施例中，如果所述基板不作為電池的受光面，則所述第一電極層101也可以是不透明的導電薄膜，包括銀薄膜、鋁薄膜等。請參考圖4，在所述第一電極層101的表面形成第一摻雜類型非晶硅層102。具體的，所述第一摻雜類型非晶硅層102可以是N型層或者P型層，所述第一摻雜類型非晶硅層102的厚度為20A 5000A。所述第一摻雜類型非晶硅層102的形成工藝可以是低壓化學氣相沉積或等離子體化學氣相沉積、液相外延或濺射沉積等工藝。本實施例中，采用等離子體增強化學氣相沉積法形成所述第一摻雜類型非晶硅層102，所述第一摻雜類型非晶硅層102為N型層，具體形成方法為:以SiH2C12、SiHCl3、SiCl4或SiH4作為反應(yīng)氣體，在一定的保護氣氛下反應(yīng)生成硅原子，在第一電極層101的表面沉積形成非晶硅層，再對所述非晶硅層進行N型離子摻雜，形成第一摻雜類型非晶硅層102。所述第一摻雜類型離子摻雜，可以采用離子注入或擴散工藝形成，也可以在形成非晶硅層的同時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 lE10/cnTlE20/cm3。
在本發(fā)明的其他實施例中，所述第一摻雜類型非晶硅層102還可以是P型層，采用本實施例中的方法形成非晶硅層之后，對所述非晶硅層進行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散工藝形成，也可以在形成非晶硅層的同時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。請參考圖5，在所述第一摻雜類型非晶硅層102的表面形成本征非晶硅層103。具體的，所述本征非晶硅層103為低摻雜或無摻雜的非晶硅層，所述本征非晶硅層103的厚度為10nnT500nm。所述本征非晶硅層103的形成工藝可以是低壓化學氣相沉積或等離子體化學氣相沉積、液相外延或濺射 沉積等工藝。由于非晶硅層內(nèi)缺陷較多，如果P型非晶硅層和N型非晶硅層直接接觸形成的PN結(jié)是不穩(wěn)定的，而且光照時光電導不明顯，幾乎沒有有效的電荷收集。所以，非晶硅薄膜太陽能電池的基本結(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非雜質(zhì)或輕摻雜的非晶娃層，本征非晶娃層兩側(cè)的第一摻雜類型非晶娃層和第二摻雜類型非晶硅層在電池內(nèi)部形成內(nèi)建勢，以收集電荷。同時兩者可分別與第一電極層、第二電極層形成歐姆接觸，為外部提供電功率。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。請參考圖6，在所述本征非晶硅層103的表面形成第二摻雜類型非晶硅層104。具體的，所述第二摻雜類型非晶硅層104可以是N型層或者P型層，與第一摻雜類型非晶硅層102的摻雜類型不同，所述第二摻雜類型非晶硅層104的厚度為20A 5000A。所述第二摻雜類型非晶硅層104的形成工藝可以是低壓化學氣相沉積或等離子體化學氣相沉積、液相外延或濺射沉積等工藝。本實施例中，第一摻雜類型非晶娃層102為N型層,所述第二摻雜類型非晶娃層104為P型層。具體形成工藝與第一摻雜類型非晶硅層102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103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 ΙΕΙΟ/cm3 lE20/cm3。請參考圖7，在所述第二摻雜類型非晶硅層104的表面形成應(yīng)力層105，所述應(yīng)力層105的應(yīng)力類型與第二摻雜類型非晶硅層104的摻雜類型相對應(yīng)。在所述第二摻雜類型非晶硅層104表面，形成應(yīng)力層105，所述應(yīng)力層105包括氮化硅薄膜、氧化硅薄膜等透明不導電的薄膜。所述應(yīng)力層105的形成工藝是等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)或熱化學氣相沉積。本實施例中，所述第二摻雜類型非晶硅層104為P型層，在所述P型層表面形成具有壓應(yīng)力的應(yīng)力層105，所述具有壓應(yīng)力的應(yīng)力層105為氮化硅薄膜，采用的形成工藝為等離子體增強化學氣相沉積，其中，反應(yīng)氣體為NH2和SiH4,利用Ar等惰性氣體作為載氣，SiH4和NH2的氣體流量比為0.Γ4,反應(yīng)溫度為200°C飛00°C，反應(yīng)壓強為IOOmTorr 200mTorr，提供一個功率為IOW 100W的低頻功率源，頻率為ΙΟΟΚΗζ。所述應(yīng)力層的厚度為0.5nnTl00nm，具有壓應(yīng)力，壓應(yīng)力的數(shù)值范圍為200MPa lOOOMPa。所述具有壓應(yīng)力的應(yīng)力層105，使第二摻雜類型非晶硅層104受到水平面內(nèi)的壓應(yīng)力的作用，使P型的第二摻雜類型非晶硅層104層內(nèi)光生空穴的遷移率得到提高，從而降低了本征非晶硅層103內(nèi)產(chǎn)生的光生空穴，在內(nèi)建電場作用下，進入第二摻雜類型非晶硅層104內(nèi)向第二電極層漂移的過程過中被復合的幾率，提高到達第二電極層處的空穴數(shù)量，提高電池的總的電流密度，從而提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明的其他實施例中，所述第二摻雜類型非晶硅層為N型層，在所述N型層表面形成具有張應(yīng)力的應(yīng)力層，所述具有張應(yīng)力的應(yīng)力層包括氮化硅或氧化硅薄膜。在本發(fā)明的一個實施例中，所述具有張應(yīng)力的應(yīng)力層為氮化硅薄膜，采用的形成工藝是等離子體增強化學氣相沉積，其中，反應(yīng)氣體為NH2和SiH4,利用Ar等惰性氣體作為載氣，SiH4和NH2的氣體流量比為0.1~4,反應(yīng)溫度為200°C 500°C，反應(yīng)壓強為IOOmTorr 200mTorr，并且提供一個功率為IOW IOOW的射頻功率源，頻率為13.56MHz。所述應(yīng)力層的厚度為0.5nnTl00nm，具有張應(yīng)力，張應(yīng)力數(shù)值范圍為200MPa 1000MPa。所述具有張應(yīng)力的應(yīng)力層，使N型的第二摻雜類型非晶硅層受到水平面內(nèi)的張應(yīng)力的作用，使本征非晶硅層內(nèi)產(chǎn)生的光生電子，在內(nèi)建電場作用下，進入第二摻雜類型非晶硅層104內(nèi)，降低光生電子向第二電極層漂移的過程過中被復合的幾率，提高到達第二電極層處的電 子的數(shù)量，提高太陽能電池的總的電流密度，從而提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。請參考圖8，在所述應(yīng)力層105表面形成第二電極層106。形成所述第二電極層106的具體工藝對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，在此不再贅述。在本發(fā)明的其他實施例中，如果所述基板采用的是不透明的材料，則所述第二摻雜類型非晶硅層104作為受光面，還可以在所述應(yīng)力層105表面形成抗反射層，提高太陽能電池對陽光的吸收率。所述抗反射層為低折射率系數(shù)的透明材料，例如Ti02、SiN, SiO、Al2O3^SiO2或CeO2等。具體的，可以采用PECVD、磁控濺射或電子束的蒸發(fā)等方法形成所述抗反射層，所述抗反射層的厚度范圍為500人 1000Λ O由于所述應(yīng)力層所采用的氮化硅薄膜或者氧化硅薄膜具有較低的折射率系數(shù)，可以降低對陽光的反射，可以作為第二摻雜類型非晶硅層表面的抗反射層，提高太陽能電池對太陽光的吸收率。所以，在本發(fā)明的其他實施例中，可以不用再額外形成所述抗反射層，從而可以減少工藝步驟。在本發(fā)明的其他實施例中，也可以在第二摻雜類型非晶硅層表面先形成抗反射層，然后再在所述抗反射層表面形成應(yīng)力層，所述抗反射層除了抗反射的作用外，還可以對第二摻雜類型非晶硅層表面起到鈍化表面的作用，降低載流子的復合率。由于所述抗反射層的厚度較低，所以第二摻雜類型非晶硅層同樣可以受到抗反射層表面的應(yīng)力層的應(yīng)力作用，提高第二摻雜類型非晶硅層內(nèi)載流子的遷移率。本實施例還提供了一種采用上述制作方法形成的非晶硅薄膜太陽能電池。請參考圖8，所述非晶硅薄膜太陽能電池包括:基板100 ;位于所述基板100表面的第一電極層101 ;位于所述第一電極層101表面的第一摻雜類型非晶娃層102 ;位于所述第一摻雜類型非晶娃層102表面的本征非晶娃層103 ;位于所述本征非晶娃層103表面的第二摻雜類型非晶娃層104 ;位于所述第二摻雜類型非晶娃層104表面的應(yīng)力層105 ;位于所述應(yīng)力層105表面的第二電極層106。本實施例中，所述第一摻雜類型非晶硅層102為N型層，離子摻雜濃度為IElO/cnTlE20/cm3，摻雜離子包括磷、砷或銻中的一種或幾種；本征非晶硅層103為低摻雜或無摻雜的非晶硅層，厚度為10nnT500nm ;第二摻雜類型非晶硅層104為P型層，離子摻雜濃度為lE10/CnTlE20/Cm3，摻雜離子包括硼、鎵或銦中的一種或幾種。所述應(yīng)力層105包括氮化硅薄膜或氧化硅薄膜，具有壓應(yīng)力，厚度為0.5nnTl00nm，應(yīng)力的數(shù)值范圍為200MPa lOOOMPa。在本發(fā)明的其他實施例中，所述第一摻雜類型非晶硅層102為P型層，第二摻雜類型非晶硅層104為N型層，所述應(yīng)力層105包括氮化硅薄膜或氧化硅薄膜，具有張應(yīng)力，厚度為0.5nnTl00nm，應(yīng)力的數(shù)值范圍為200MPa lOOOMPa。所述非晶硅薄膜太陽能電池的第二摻雜類型非晶硅層表面的應(yīng)力層，使第二摻雜類型非晶硅層受到應(yīng)力作用，提高所述第二摻雜類型非晶硅層內(nèi)載流子的遷移率，從而提高太陽能電池總的電流密度，提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。通過上述實施例的說明，應(yīng)能使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，并能夠再現(xiàn)和使用本發(fā)明。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發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下對上述實施例作各種變更和修改是顯而易見的。因此，本發(fā)明不應(yīng)被理解為限制于本文所示的上述實施例，其保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求書來界定。
權(quán)利要求
1.一種非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于，包括: 提供基板； 在所述基板的表面形成第一電極層； 在所述第一電極層表面形成第一摻雜類型非晶娃層； 在所述第一摻雜類型非晶娃層表面形成本征非晶娃層； 在所述本征非晶硅層表面形成第二摻雜類型非晶硅層； 在所述第二摻雜類型非晶硅層表面形成應(yīng)力層，所述應(yīng)力層的應(yīng)力類型與第二摻雜類型非晶硅層的摻雜類型相對應(yīng)； 在所述應(yīng)力層表面形成第二電極層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于，所述第一摻雜類型非晶硅層為P型層，第二摻雜類型非晶硅層為N型層，并且所述應(yīng)力層具有張應(yīng)力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于，所述第一摻雜類型非晶硅層為N型層，第二摻雜類型非晶硅層為P型層，并且所述應(yīng)力層具有壓應(yīng)力。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于，所述具有張應(yīng)力的應(yīng)力層的 形成方法包括:采用等離子體增強化學氣相沉積工藝，其中，NH2和SiH4作為反應(yīng)氣體，惰性氣體作為載氣，反應(yīng)溫度為200°C飛OO °C，反應(yīng)壓強為IOOmTorr 200mTorr，并且提供一個功率為IOW 100W，頻率為IOMHz 15MHz的射頻功率源。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于，所述具有壓應(yīng)力的應(yīng)力層的形成方法包括:采用等離子體增強化學氣相沉積工藝，其中，NH2和SiH4作為反應(yīng)氣體，惰性氣體作為載氣，反應(yīng)溫度為200°C飛00 °C，反應(yīng)壓強為IOOmTorr 200mTorr，并且提供一個功率為IOW 100W，頻率為50KHz 500kHz的低頻功率源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于，所述應(yīng)力層包括氮化硅薄膜或氧化硅薄膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于，所述應(yīng)力層的形成工藝包括熱化學氣相沉積或等離子體增強化學氣相沉積。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于，所述應(yīng)力層的厚度為0.5nnTl00nm，應(yīng)力的數(shù)值范圍為200MPa lOOOMPa。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于，還包括:在應(yīng)力層表面形成抗反射層之后，再在所述抗反射層表面形成第二電極層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于，還包括:在第二摻雜類型非晶硅層表面形成抗反射層后，再在所述抗反射層表面形成應(yīng)力層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法，其特征在于，所述第一摻雜類型非晶硅層的厚度范圍為20A 5000A，所述第二摻雜類型非晶硅層的厚度范圍為20A 5000A,本征非晶硅層的厚度范圍為10nnT500nm。
12.—種非晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于，包括: 基板； 位于所述基板表面的第一電極層；位于所述第一電極層表面的第一摻雜類型非晶娃層； 位于所述第一摻雜類型非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； 位于所述第二摻雜類型非晶硅層表面的應(yīng)力層，所述應(yīng)力層的應(yīng)力類型與第二摻雜類型非晶硅層的摻雜類型相對應(yīng)； 位于所述應(yīng)力層表面的第二電極層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的非晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于，所述第一摻雜類型非晶硅層為P型層，第二摻雜類型非晶硅層為N型層，并且所述應(yīng)力層具有張應(yīng)力。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的非晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于，所述第一摻雜類型非晶硅層為N型層，第二摻雜類型非晶硅層為P型層，并且所述應(yīng)力層具有壓應(yīng)力。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的非晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于，所述應(yīng)力層包括氮化硅薄膜或氧化硅薄膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的非晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于，所述應(yīng)力層的厚度為0.5nnTl00nm，應(yīng)力的數(shù)值范圍為200MPa lOOOMPa。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的非晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于，所述應(yīng)力層和第二電極層之間還具有抗反射層。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的非晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于，在第二摻雜類型非晶硅層和應(yīng)力層之間還具有抗反射層。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的非晶硅薄膜太陽能電池，其特征在于，所述第一摻雜類型非晶硅層的厚度范圍為20A 5000人，所述第二摻雜類型非晶硅層的厚度范圍為20A 5000A，本征非晶硅層的厚度范圍為10nnT500nm。
全文摘要
一種非晶硅薄膜太陽能電池及其制作方法，所述非晶硅太陽能電池的制作方法包括提供基板；在所述基板的表面形成第一電極層；在所述第一電極層表面形成第一摻雜類型非晶硅層；在所述第一摻雜類型非晶硅層表面形成本征非晶硅層；在所述本征非晶硅層表面形成第二摻雜類型非晶硅層；在所述第二摻雜類型非晶硅層表面形成應(yīng)力層；在所述應(yīng)力層表面形成第二電極層。所述非晶硅薄膜太陽能電池的制作方法，能夠提高非晶硅薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號H01L31/0216GK103107235SQ201210529409
公開日2013年5月15日 申請日期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, 張開軍, 付建明, 連春元 申請人:杭州賽昂電力有限公司