[发明专利]一种具有超晶格的硅基薄膜太阳能电池结构及其工艺

权利要求书

1、一种具有超晶格的硅基薄膜太阳能电池结构，其特征在于，其包含：

一衬底，该衬底的一面为照光面；

一透明导电膜，形成在该衬底上，该透明导电膜用以取出电能与提升光电转换的效率；

一非晶硅P型半导体层，形成在该透明导电膜的上方，该非晶硅P型半导体层的厚度在0.5微米至5微米之间；

一超晶格半导体层，形成在该非晶硅P型半导体层的上方，该超晶格半导体层由非晶硅与结晶硅相互堆叠而成，堆叠次数在3至10次之间，且该超晶格半导体层的厚度在10纳米至150纳米之间，用以提高太阳能电池的电特性；

一本征型半导体层，该本征型半导体层内具有一镶埋结晶硅，该本征型半导体层形成在超晶格半导体层的上方，该本征型半导体层的厚度在0.5微米至5微米之间，用以提高太阳能电池的电特性；

一N型半导体层，形成在该本征型半导体层的上方，该N型半导体层的厚度在0.5微米至5微米之间；以及

一电极，形成在该N型半导体层的上方，该电极用以取出电能与提升光电转换的效率。

2、根据权利要求1所述的具有超晶格的硅基薄膜太阳能电池结构，其特征在于，该本征型半导体层内的该镶埋结晶硅的材料选自于纳米晶硅、微晶硅与多晶硅所组成族群中的任何一种材料，且该镶埋结晶硅的结晶尺寸在10纳米至300纳米之间。

3、根据权利要求1所述的具有超晶格的硅基薄膜太阳能电池结构，其特征在于，该超晶格半导体层内的结晶硅的晶粒尺寸在5纳米至30纳米之间，且该超晶格半导体层的结晶度比在10％至50％之间。

4、根据权利要求1所述的具有超晶格的硅基薄膜太阳能电池结构，其特征在于，该硅基薄膜太阳能电池结构还包含：

一抗反射层，形成在该N型半导体层的上方，用以减少反射所造成的光能流失。

5、一种具有超晶格的硅基薄膜太阳能电池的工艺，其特征在于，其包含下列步骤：

提供一衬底，用以作为承载主体；

形成一透明导电膜于该衬底之上，该透明导电膜的材料选自于铟锡氧化物、二氧化锡与含杂质的氧化锌所组成族群中的任何一种材料；

形成一非晶硅P型半导体层于该透明导电膜之上，该非晶硅P型半导体层的厚度在0.5微米至5微米之间；

形成一超晶格半导体层于该非晶硅P型半导体层之上，该超晶格半导体层由非晶硅与结晶硅相互堆叠而成，堆叠次数在3至10次之间，且该超晶格半导体层的厚度在10纳米至150纳米之间；

形成一本征型半导体层于该超晶格半导体层之上，该本征型半导体层内具有一镶埋结晶硅，该本征型半导体层的厚度在0.5微米至5微米之间；

形成一N型半导体层于该本征型半导体之上，该N型半导体层的厚度在0.5微米至5微米之间；以及

形成一电极于该N型半导体层之上，且该电极的材料选自于铟锡氧化层、二氧化锡、氧化锌、镍、金、银、钛、铜、钯与铝所组成族群中的任何一种材料。

6、根据权利要求5所述的具有超晶格的硅基薄膜太阳能电池的工艺，其特征在于，该工艺还包含：

形成一抗反射层于该N型半导体层的上方，且形成该抗反射层的工艺选自由等离子体增强型化学式气相沉积法、热丝化学气相沉积法与特高频等离子体增强型化学式气相沉积法所组成的一族群。

7、根据权利要求5所述的具有超晶格的硅基薄膜太阳能电池的工艺，其特征在于，形成该超晶格半导体层的方法选自于等离子体增强型化学式气相沉积工艺、热丝化学气相沉积法与特高频等离子体增强型化学式气相沉积法所组成的一族群。

8、根据权利要求5所述的具有超晶格的硅基薄膜太阳能电池的工艺，其特征在于，该超晶格半导体层在制作时，工艺温度在20℃至300℃之间。

9、根据权利要求5所述的具有超晶格的硅基薄膜太阳能电池的工艺，其特征在于，该超晶格半导体层的非晶硅使用一混合物所形成，该混合物由硅烷气体与氢气，或硅烷气体、氢气与氩气所组成，且该混合物的氢含量比例在1％至20％之间。