[发明专利]薄膜型太阳能电池及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年6月12日提交的，韩国专利申请第P2008-0055024号的优先权。该申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池，尤其是涉及一种薄膜型太阳能电池。

背景技术

具有半导体特性的太阳能电池将光能转化为电能。

下面对根据现有技术的太阳能电池的构造和原理进行简要介绍。太阳能电池以P型半导体与N型半导体结合在一起的PN结的构造形成。当太阳光线照射在具有PN结构造的太阳能电池上的时候，由于太阳光线的能量而在该半导体上生成空穴(+)和电子(-)。由于在PN结的区域产生了电场，空穴(+)向P型半导体漂移，电子(-)向N型半导体漂移，因此随着电势的出现而形成电能。

太阳能电池主要分为晶片太阳能电池和薄膜型太阳能电池。

晶片太阳能电池使用诸如硅等半导体材料制成的晶片。同时，薄膜型太阳能电池是通过在玻璃衬底上以薄膜的形式形成半导体而制成。

就效率而言，晶片太阳能电池优于薄膜型太阳能电池。然而，对晶片太阳能电池来说，因实施其制造工艺困难而难以实现较小的厚度。此外，晶片太阳能电池使用昂贵的半导体衬底，因此增加了它的制造成本。

尽管薄膜型太阳能电池在效率上低于晶片太阳能电池，但薄膜型太阳能电池具有诸如实现薄形体和使用低价材料等优点。因此，薄膜型太阳能电池适于大规模生产。

薄膜型太阳能电池通过顺序地执行以下步骤而制成：在玻璃衬底上形成前电极、在前电极上形成半导体层以及在半导体层上形成后电极。在下文中，将参照附图说明根据现有技术的薄膜型太阳能电池。

图1A至图1D是一组剖面图，图示根据该现有技术的薄膜型太阳能电池的现有技术的制造方法。

如图1A所示，在玻璃衬底10上形成前电极20。前电极20由金属氧化物形成。

接着，如图1B所示，在前电极20上形成半导体层40。半导体层40由硅化合物形成。

如图1B的放大图所示，在前电极20和半导体层40之间的接触面上可能形成氧化物43。更详细地，由于前电极20由金属氧化物形成，因此前电极20中含有氧。并且，如果在执行形成半导体层40的工艺之前，前电极20暴露于空气中，氢氧根(OH group)可能吸附在前电极20的表面上。当在含有氧化剂诸如氧气或氢氧根的前电极20上形成半导体层40时，前电极20中含有的氧化剂与半导体层40中的硅反应而形成氧化硅。如果在前电极20和半导体层40之间的接触面上形成诸如氧化硅的氧化物43，那么由于氧化物43会增加接触面上的接触电阻。因此，增加的接触电阻会导致电池效率成问题的降低。

如图1C所示，在半导体层40上形成透明导电层60。透明导电层60由金属氧化物形成。

在这种情况下，如从图1C的放大图所知的，在半导体层40和透明导电层60之间的接触面上可能形成氧化物46。更详细地，由于透明导电层60由金属氧化物形成，在形成透明导电层60的工艺期间，氧气与半导体层40的硅反应而形成氧化硅。并且，如果在执行形成透明导电层60的工艺之前，半导体层40暴露于空气中，氢氧根可能吸附在半导体层40的表面上。在这种情况下，如果形成透明导电层60，氢氧根与半导体层40中的硅反应而形成氧化硅。而且，如果在半导体层40和透明导电层60之间的接触面上形成诸如氧化硅的氧化物46，那么由于氧化物46会增加接触面上的接触电阻。因此，增加的接触电阻会导致电池效率成问题的降低。

如图1D所示，在透明导电层60上形成后电极70，由此完成薄膜型太阳能电池的制造工艺。

如上文所述，根据现有技术的薄膜型太阳能电池含有氧化物43和46，其中，氧化物43形成在前电极20和半导体层40之间的接触面上，氧化物46形成在半导体层40和透明导电层60之间的接触面上。氧化物43和46导致接触电阻增加，而且进一步地，增加的接触电阻会导致电池效率的降低。

发明内容

因此，本发明涉及一种薄膜型太阳能电池及其制造方法，基本上避免了由于现有技术的限制和缺点导致的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种薄膜型太阳能电池及其制造方法，通过防止在前电极和半导体层之间或者在半导体层和透明导电层之间的接触面上形成氧化物，能够提高电池的效率。

在下面的描述中将部分地提出本发明的其它优点、目的和特点，并且，部分地，对于本领域技术人员，通过分析下文变得明显或者可以通过实施本发明而了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本发明的目的和其它优点。