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具超淺接面層光伏電池製造方法 method for manufacturing a Si solar cell with an ultra-shallow homo-junction
專利名稱 具超淺接面層光伏電池製造方法
申請日 (校編號) 2015/07/09  (104008TW)
專利證書號 I555222 中華民國
專利權人 國立中央大學
發明人 張正陽、李建楷、利定東、朱彥和、張登翔、王任宏


技術摘要:
本發明為有關一種具超淺接面層光伏電池製造方法,其製造步驟流程為包括清潔後之結晶矽基板以電子迴旋共振高密度電漿法,在結晶矽基板溫度為50℃~250℃、微波功率約500W、沉積壓力為50mTorr以下、氬氣、氫氣流量約為20sccm、SiH4流量約為1~2sccm及2%乙硼烷流量約為5~15sccm之製備條件下,成長厚度為5~80nm且能隙約為1.12eV之第一摻雜半導體層,因具有陡峭同質磊晶接面、超薄化高結晶率矽基薄膜、高摻雜濃度、高電導率及高短路電流之優點,故得以提高產品之效率。

解決的問題或達成的功效:
本發明之第一目的乃在於,該結晶矽基板以電子迴旋共振高密度電漿法,在製備條件下成長厚度為5~80nm且能隙約為1.12eV之第一摻雜半導體層,其可於矽晶片經粗化後的晶格面上成長超淺型(小於30nm)矽基磊晶同質接面,並以低製程溫度(小於200℃)製造,不僅縮短製造所需時間,且具有陡峭同質磊晶接面之優點,其高結晶率矽基薄膜可有效達到極薄厚度(20~100nm)、具有高摻雜濃度及高電導率,其具超淺接面層光伏電池短路電流密度大於或等於40mA/cm2,便得以製造高效率超薄矽晶光伏電池,降低矽晶材料和熱處理耗能的成本需求,並可直接與現有的工業化矽晶太陽能電池生產結合 。 本發明之第二目的乃在於,電子迴旋共振高密度電漿法之結晶矽基板溫度可於50℃~250℃,較佳為100℃~230℃,更佳為120℃~210℃,最佳為140℃~200℃。 本發明之第三目的乃在於,電子迴旋共振高密度電漿法之沉積壓力為50mTorr以下,較佳為1~30mTorr,更佳為5~25mTorr,最佳為10~20mTorr。 本發明之第四目的乃在於,電子迴旋共振高密度電漿法進行之氣體摻雜比例H2:B2H6為10~60:10~50,較佳為20~40:30~50。 本發明之第五目的乃在於,第一摻雜半導體層厚度為5~80nm,較佳為5~50nm,更佳為10~35nm。 本發明之第六目的乃在於,第一摻雜半導體層為N型或P型摻雜磊晶背表面場層(BSF)。 本發明之第七目的乃在於,於第一摻雜半導體層形成第一抗反射層,或於一摻雜半導體層及第二摻雜半導體層表面分別形成一第一抗反射層及第二抗反射層,其主要作用在於減少太陽光照射後產生的反射比例,以增加入射光的比例,使得太陽光的利用率提高,進而提升光伏電池的光電轉換效率。 本發明之第八目的乃在於,形成第一電極或形成第一電極及第二電極後,進行快速熱退火(RTA),則可以穩定晶粒大小及一致性,藉以提升元件的光電流吸收效率。

應用領域:
本發明係提供一種具超淺接面層光伏電池製造方法,尤指以電子迴旋共振高密度電漿法,在製備條件下成長厚度為5~80nm且能隙約為1.12eV之第一摻雜半導體層,以提高產品之效率。 

適用產品:
光伏電池

IPC:
H01L-031/18(2006.01);C23C-016/511(2006.01)

Claim 1:
1.一種具超淺接面層光伏電池製造方法,其製造步驟流程為包括:(a00)將結晶矽基板進行清潔;(a01)將結晶矽基板以電子迴旋共振高密度電漿法,在結晶矽基板溫度為50℃~250℃、微波功率500W、沉積壓力為50mTorr以下、氬氣流量為20sccm、氫氣流量為20sccm、SiH4流量為1~2sccm及2%乙硼烷流量為5~15sccm之製備條件下,於結晶矽基板表面成長磊晶矽層,以作為第一摻雜半導體層,其第一摻雜半導體層厚度為5~80nm,能隙為1.12eV;(a02)形成第一電極於第一摻雜半導體層表面。

聯繫方式
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電話:03-4227151 #27076、27077 網址:http://www.caic.ncu.edu.tw/
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