[发明专利]薄膜太阳能电池及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池及其制作方法，且特别是有关于一种薄膜太阳能电池及其制作方法。

背景技术

图1为现有的一种薄膜太阳能电池的剖面示意图。请参考图1，薄膜太阳能电池100包括一对基板112、114、二透明导电层122、124、一N型半导体层130、一P型半导体层140、一非晶硅层150。非晶硅层150位于N型半导体层130与P型半导体层140之间。N型半导体层130与P型半导体层140分别位于非晶硅层150与透明导电层122之间以及非晶硅层150与透明导电层124之间，如图1所示。此外，上述透明导电层122、124、N型半导体层130、P型半导体层140与非晶硅层150夹设于基板112、114之间。

承上述结构，当阳光160由外侧照射至薄膜太阳能电池100时，如：靠近P型半导体层的一侧，位于N型半导体层130与P型半导体层140之间的非晶硅层150适于受光能而产生自由电子-空穴对，并通过N型半导体层130与P型半导体层140形成的内电场使电子与空穴会分别往两层移动，而产生一种电能的储存形态，此时若外加负载电路或电子装置，便可提供电能而使电路或装置进行驱动。

一般来说，为了提高太阳能电池100的光电转换效率，通常会在基板112与透明导电层122之间配置一反射电极170，如此一来，光线穿透N型半导体层130后会再被反射电极170反射回非晶硅层150，以提高光线的利用率，而可提升太阳能电池100的光电转换效率。

然而，目前在提升薄膜太阳能电池的光电转换效率上仍有其所面临的瓶颈，因此，如何能还进一步提升薄膜太阳能电池的光电转换效率一直是众所瞩目的问题。

发明内容

本发明提供一种薄膜太阳能电池，其具有较良好的光电转换效率。

本发明提供一种薄膜太阳能电池的制作方法，其能制作出上述的薄膜太阳能电池。

本发明提出一种薄膜太阳能电池，其包括一基板、一第一导电层、一催化材料层、一氧化物纳米结构、一本质层、一第一型半导体层以及一第二导电层。第一导电层配置于基板上。催化材料层配置于第一导电层上，其中催化材料层的材质为一金属化合物。氧化物纳米结构位于催化材料层上，其中氧化物纳米结构的材质为一金属氧化合物。本质层覆盖氧化物纳米结构。第一型半导体层配置于本质层上。第二导电层配置于第一型半导体层上。

在本发明的一实施例中，薄膜太阳能电池还包括一第二型半导体层，位于氧化物纳米结构与本质层之间，并覆盖氧化物纳米结构。

在本发明的一实施例中，金属化合物包含钴、镍或铁元素。

在本发明的一实施例中，氧化物纳米结构包含氧化钴(CoOx)、氧化镍(NiOx)、氧化铁(FeOx)等至少其一。

在本发明的一实施例中，薄膜太阳能电池还包括一金属层，位于第一导电层于催化材料层之间。

在本发明的一实施例中，金属层的材质为铜。

在本发明的一实施例中，第一导电层为透明导电层，其材质包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟锡锌氧化物、氧化锌、铝锡氧化物、铝锌氧化物、镉铟氧化物、镉锌氧化物、镓锌氧化物及锡氟氧化物等至少其一，而第二导电层包含反射层与透明导电层至少其一。

在本发明的一实施例中，第二导电层为透明导电层，其材质包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟锡锌氧化物、氧化锌、铝锡氧化物、铝锌氧化物、镉铟氧化物、镉锌氧化物、镓锌氧化物及锡氟氧化物等至少其一，而第一导电层包含反射层与透明导电层至少其一。

在本发明的一实施例中，第一导电层与第二导电层至少其一的表面为凹凸结构。

在本发明的一实施例中，本质层包含一非晶硅层与一微晶硅层至少其一。

本发明另提出一种薄膜太阳能电池的制作方法，其至少包括下列步骤。首先，提供一基板。接着，形成一第一导电层于基板上。然后，形成一催化材料层于导电层上，其中催化材料层的材质为一金属化合物。接着，对催化材料层进行一热工艺，以形成一氧化物纳米结构。然后，覆盖一本质层于氧化物纳米结构上。接着，形成一第一型半导体层于本质层上。而后，形成一第二导电层于第一型半导体层上。

在本发明的一实施例中，薄膜太阳能电池的制作方法还包括于氧化物纳米结构上形成一第二型半导体层，以覆盖氧化物纳米结构

在本发明的一实施例中，第一型半导体层为一P型半导体层，而第二型半导体层为一N型半导体层。

在本发明的一实施例中，第一型半导体层为一N型半导体层，而第二型半导体层为一P型半导体层。