[发明专利]光电装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电装置及其制造方法。

背景技术

近年来，由于CO₂的过度排放所导致的气候变暖和高油价，在未来能源逐渐变成左右人来生存的最重要的问题。虽然存在风力、生物燃料、氢燃料电池等很多新的可再生能源技术，但是作为所有能源基础的太阳能是无限的清洁能源，因此利用太阳光的光电装置备受瞩目。

入射到地球表面的太阳光相当于120,000TW，因此，在理论上由光电转换效率(conversion efficiency)为10％的光电装置，只要覆盖地球陆地面积的0.16％，可以产生两倍于全球一年消耗能源的20TW电力。

实际上，在过去的十年，全球的太阳光市场每年以40％的速度高速增长。目前，光电装置市场的90％由单晶硅(single-crystalline)或者多晶硅(multi-crystalline or poly-crystalline)等块(bulk)型硅光电装置占有。但是，由于作为主要原料的太阳能级硅片(Solar-grade silicon wafer)的生产满足不了爆发性的需求，因此在全球范围内发生现象成为降低生产成本的一大障碍。

与此相反，使用氢化非晶硅(a-Si:H)受光层的薄膜(thin-film)硅光电装置，相对于块型硅光电装置，其厚度可以减少至百分之一以下，因此可以大面积低价生产。

另一方面，由于单一接合(Single-junction)薄膜硅光电装置具有性能极限，因此开发多个单元电池层压的双重接合薄膜硅光电装置或者三重接合薄膜硅光电装置，以达到高稳定效率(Stabilized efficiency)。

双重接合或者三重接合薄膜硅光电装置被称之为串联光电装置。上述串联光电装置的开路电压为各单元的电压之和，短路电流由各单元短路电流中的最小值来决定。

当光电装置为串联光电装置时，将针对通过强化单元电池之间的内反射来提高效率的中间反射膜进行研究。

发明内容

本发明的目的在于提供能够提高效率的光电装置及其制造方法。

本发明所要达到的技术课题，不局限于上述的技术课题，本发明所属技术领域的具有一般知识的人可以根据下面的叙述能够清楚地理解其它的技术课题。

本发明的光电装置的制造方法，包括下述步骤：在基板上形成第一电极；在所述第一电极上形成包括纯半导体层的第一单元；在所述第一单元上形成使非硅原料气体的流量改变而交替被层压的中间反射膜；在所述中间反射膜上形成包括纯半导体层的第二单元；以及在所述第二单元上形成第二电极。

本发明的光电装置，包括：基板；第一电极，位于所述基板上；第一单元，位于所述第一电极且包括纯半导体层；中间反射膜，位于所述第一单元上，其中交替层压有具有不同结晶体体积分率的多个子层；第二单元，位于所述中间反射膜上且包括纯半导体层；以及第二电极，位于第二单元上。

根据本发明的光电装置及其制造方法，由于中间反射膜包括折射率和结晶体体积分率均不同的子层，因此容易进行折射率匹配且提高各单元之间的垂直导电率。

附图说明

图1a至图1h表示根据本发明实施例的光电装置的制造方法；

图2表示根据本发明实施例用来形成中间反射膜的等离子体化学气相沉积装置；

图3至图6表示根据本发明实施例用来形成中间反射膜的氧原料气体、碳原料气体或氮原料气体的流量变化；

图7表示包括于本发明实施例的中间反射膜；

图8表示根据本发明另一实施例的光电装置；

图9和图10表示根据本发明实施例形成中间反射膜的另一种非硅原料气体的流量变化。

具体实施方式

以下参照附图对根据本发明实施例的光电装置的制造方法进行详细说明。

图1a至图1h表示根据本发明实施例的光电装置的制造方法。

如图1a所示，首先准备基板100。基板100可以为绝缘透明基板或者绝缘不透明基板。绝缘透明基板可包括在p-i-n型光电装置，绝缘不透明基板可包括在n-i-p型光电装置。关于p-i-n型光电装置和n-i-p型光电装置，后述中进行详细说明。

如图1b所示，在基板100上形成第一电极210。本发明的实施例中，第一电极210可以通过化学气相沉积(CVD，Chemical Vapor Deposition)法形成，并且可以由二氧化锡(SnO₂)或者氧化锌(ZnO)等透明导电氧化物(TCO：Transparent Conductive Oxide)来构成。