太阳能电池及其制造方法与流程

本公开涉及一种太阳能电池及其制造方法。

背景技术：

1、太阳能电池为利用半导体的性质将光能转换成电能的装置。

2、太阳能电池具有供p（正）半导体与n（负）半导体接合的pn结（pn junction）结构，并且当太阳光入射到具有pn结结构的太阳能电池时，因入射的太阳光的能量半导体中会产生空穴和电子。在这种情况下，由于pn结中产生的电场，空穴（+）会朝向p型半导体移动并且电子（-）会朝向n型半导体移动，进而产生功率。

3、这种太阳能电池通常可以被分为基板型太阳能电池和薄膜型太阳能电池。

4、将诸如硅的半导体材料本身作为基板使用来制造基板型太阳能电池，并且以薄膜的形式在诸如玻璃的基板上形成半导体来制造薄膜型太阳能电池。

5、基板型太阳能电池相比于薄膜型太阳能电池具有效率稍高的优点，薄膜型太阳能电池相比于基板型太阳能电池具有制造成本降低的优点。

6、当在太阳能电池的非晶半导体层上形成结晶半导体层时，已经进行了各种尝试来实现即使具有薄的厚度仍能够实现高效率的太阳能电池。

技术实现思路

1、技术问题

2、为了克服上述太阳能电池的缺点而设计了本公开，本公开旨在提供一种太阳能电池及其制造方法，通过重复沉积非晶半导体层并对其一部分进行等离子体处理而使非晶半导体层结晶化，即使在薄的厚度下仍具有高效率。

3、技术方案

4、根据本公开的一方面，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其包括在基板的一个表面上形成第一半导体层的步骤，其中，形成第一半导体层的步骤包括形成非晶半导体层的步骤和重复进行包括使非晶半导体层的至少一部分结晶化的步骤的循环的步骤，其中，形成非晶半导体层的步骤包括供应含硅气体和第一气体的步骤，并且使非晶半导体层的至少一部分结晶化的步骤包括形成包括第二气体的等离子体的步骤。

5、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其中，第二气体包括由含氢气体、氦气和氩气中的一种或多种组合而成的气体。

6、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其中，形成非晶半导体层的步骤还包括形成包括第一气体的等离子体的步骤，其中，形成包括第一气体的等离子体的功率低于形成包括第二气体的等离子体的功率。

7、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其中，第一气体包括含氢气体。

8、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其中，形成非晶半导体层的步骤还包括供应p型掺杂剂或n型掺杂剂的步骤。

9、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，还包括在形成第一半导体层的步骤之前形成缓冲层的步骤，其中，形成缓冲层的步骤包括供应含硅气体的步骤。

10、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其中，形成缓冲层的步骤还包括：在供应含硅气体的步骤之后形成包括第四气体的等离子体的步骤，其中，第四气体包括由含氢气体、氦气和氩气中的一种或多种组合而成的气体。

11、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其中，形成包括第二气体的等离子体的功率大于形成包括第四气体的等离子体的功率。

12、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其中，形成缓冲层的步骤还包括形成包括第三气体的等离子体的步骤，其中，第三气体包括含氢气体。

13、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其中，形成包括第四气体的等离子体的功率低于形成包括第三气体的等离子体的功率。

14、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，还包括在形成第一半导体层的步骤之前在基板的一个表面上形成本征半导体层的步骤，其中，基板由半导体基板制成。

15、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其中，第一半导体层的一个表面上的结晶化率不同于第一半导体层的另一表面上的结晶化率。

16、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其中，第一半导体层的一个表面上的结晶化率高于第一半导体层的另一表面上的结晶化率，并且第一半导体层的一个表面比第一半导体层的另一表面更靠近基板。

17、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，还包括从第一气体供应单元通过第一气体供应管路将第一气体供应至腔室中的步骤；以及从第二气体供应单元通过第二气体供应管路将含硅气体供应至腔室中的步骤，其中，第一气体供应单元和第二气体供应单元同时将第一气体和含硅气体供应至腔室中。

18、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其中，第一气体供应管路和第二气体供应管路各自将气体供应至腔室中。

19、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，形成非晶半导体层的步骤还包括形成包括第一气体的等离子体的步骤，其中，在供应第一气体和含硅气体之后形成包括第一气体的等离子体。

20、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其中，当包括第一气体的等离子体的形成终止时，终止含硅气体的供应并且保持第一气体的供应。

21、此外，上述和其他目的可以通过提供制造太阳能电池的方法来实现，其中，在包括第一气体的等离子体的形成终止之后，当含硅气体的供应终止并且第一气体的供应保持时，形成包括第二气体的等离子体。

22、此外，上述和其他目的可以通过提供太阳能电池来实现，其包括：基板；以及第一半导体层，第一半导体层设置在基板上，其中，第一半导体层是由制造太阳能电池的方法形成的。

23、此外，上述和其他目的可以通过提供太阳能电池来实现，还包括第一缓冲层，第一缓冲层设置在基板与第一半导体层之间，其中，第一缓冲层具有2 å以上且5 å以下的厚度。

24、有益效果

25、因此，本公开可以具有以下优点。

26、根据本公开的实施例，可以在沉积非晶半导体层之后通过重复进行使非晶半导体层结晶化的工序来形成厚度薄的具有高结晶度的半导体层。

27、根据本公开的实施例，因为可以形成厚度薄的具有高结晶度的半导体层，所以即使在薄的厚度下仍可以实施具有高导电性和效率得以提高的太阳能电池。

28、根据本公开的实施例，缓冲层设置在非晶半导体层与结晶半导体层之间，从而防止非晶半导体层在形成结晶半导体层的工序中结晶化或损坏。

29、本公开的效果不限于上述内容，本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解本文未提及的其他效果。

1.一种制造太阳能电池的方法，包括：

2.如权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，其中，所述第二气体包括由含氢气体、氦气和氩气中的一种或多种组合而成的气体。

3.如权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，其中，形成所述非晶半导体层的步骤还包括形成包括所述第一气体的等离子体的步骤，

4.如权利要求3所述的制造太阳能电池的方法，其中，所述第一气体包括含氢气体。

5.如权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，其中，形成所述非晶半导体层的步骤还包括供应p型掺杂剂或n型掺杂剂的步骤。

6.如权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，还包括：

7.如权利要求6所述的制造太阳能电池的方法，其中，形成所述缓冲层的步骤还包括：在供应所述含硅气体的步骤之后形成包括第四气体的等离子体的步骤，

8.如权利要求7所述的制造太阳能电池的方法，其中，形成包括所述第二气体的等离子体的功率大于形成包括所述第四气体的等离子体的功率。

9.如权利要求7所述的制造太阳能电池的方法，其中，形成所述缓冲层的步骤还包括形成包括第三气体的等离子体的步骤，

10.如权利要求9所述的制造太阳能电池的方法，其中，形成包括所述第四气体的等离子体的功率低于形成包括所述第三气体的等离子体的功率。

11.如权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，还包括：

12.如权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，其中，所述第一半导体层的一个表面上的结晶化率不同于所述第一半导体层的另一表面上的结晶化率。

13.如权利要求12所述的制造太阳能电池的方法，其中，所述第一半导体层的所述一个表面上的结晶化率高于所述第一半导体层的所述另一表面上的结晶化率，并且

14.如权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，还包括：

15.如权利要求14所述的制造太阳能电池的方法，其中，所述第一气体供应管路和所述第二气体供应管路各自将气体供应至所述腔室中。

16.如权利要求14所述的制造太阳能电池的方法，其中，形成所述非晶半导体层的步骤还包括形成包括所述第一气体的等离子体的步骤，

17.如权利要求16所述的制造太阳能电池的方法，其中，当包括所述第一气体的等离子体的形成终止时，终止所述含硅气体的供应并且保持所述第一气体的供应。

18.如权利要求16所述的制造太阳能电池的方法，其中，在包括所述第一气体的等离子体的形成终止之后，当所述含硅气体的供应终止并且所述第一气体的供应保持时，形成包括所述第二气体的等离子体。

19.一种太阳能电池，包括：

20.如权利要求19所述的太阳能电池，还包括：