[发明专利]具p型非晶质硅及透明导电氧化物薄膜的基板及制备方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种应用于太阳能电池的工艺方法，尤指一种制备具有p型非晶质硅及透明导电氧化物薄膜的基板的方法及制备方法。

背景技术

一般玻璃业者会在玻璃上先镀上掺氟的氧化锡(Fluorine doped Tin Oxide，FTO，SnO₂：F)薄膜，再卖给非晶硅薄膜太阳能电池业者，图4a与图4b所示为现有技术的一种非晶硅薄膜太阳能电池的主流制作流程，虚线框框表示玻璃业者端的工艺，由玻璃业者先齐备一玻璃基板50，再于玻璃基板50上沉积FTO薄膜60，然后将此沉积FTO薄膜60的玻璃基板50（以下称FTO玻璃）卖给太阳能电池业者，太阳能电池业者于购入FTO玻璃后，先进行清洗(wet cleaning)作业，然后再以等离子式化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)机台将非晶质硅p型层70(p-type layer)、非晶质硅本质层80(i-type layer)以及非晶质硅n型层(n-type layer)依序沉积于清洗过后的FTO玻璃基板，并接续镀上背向接触层以及电极层，以完成非晶硅薄膜太阳能电池的制作。此工艺的缺点在于FTO薄膜的制造成本太高，使具有FTO薄膜60的玻璃基板50售价高昂，约占总制造成本的百分之三十，且此一工艺已有专利独占问题，无法应付价格竞争日趋激烈的太阳能电池市场。

因此，为降低成本，请参阅图5a图5b所示，部分玻璃业者采用另一制作方法，企图令其它材料取代FTO以降低生产成本，虚线框框表示玻璃业者端的工艺，其是利用PECVD或物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)自行沉积透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide，TCO)薄膜，例如氧化铝锌(Aluminum doped zinc oxide，AZO，ZnO:Al₂O₃)薄膜100，以取代FTO薄膜60，进而降低玻璃基板90的成本。然而，FTO薄膜60在沉积于玻璃基板50上后会自形成纹理(texture)表面结构便于后续薄膜形成，但使用AZO薄膜100取代FTO薄膜60时，玻璃业者需要在玻璃基板90上沉积AZO薄膜100之后，再经一次湿刻蚀工艺才能获得与FTO相似的纹理表面结构。具体的，由玻璃业者齐备一玻璃基板90后，在玻璃基板90上先沉积AZO薄膜100，然后以浓度约0.5%的盐酸浸渍(wet dipping)，以便在AZO薄膜100上形成纹理表面结构，然后将此浸渍过的AZO玻璃卖给太阳能电池业者，太阳能业者于齐备此AZO玻璃后，同样先进行清洗(wet cleaning)作业，后续再以相同的制作流程完成非晶硅薄膜太阳能电池的制作，即，以等离子式化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)机台依序沉积非晶质硅p型层(p-type layer)110、非晶质硅本质层(i-type layer)120以及非晶质硅n型层(n-type layer)等后续制作流程。然而，此作业的缺点在于AZO薄膜100在酸洗浸渍后，容易吸附氧及水气，并会出现储放过久而导致电阻增加的问题，进而影响导电性以及稳定性，对于太阳能转换效率会有严重的影响，如此便会使具有AZO薄膜100的玻璃基板90折损率提高，使玻璃业者端的成本增加。

发明内容

有鉴于现有技术中，预先制备的FTO玻璃成本过高，且AZO玻璃于后续使用上需要额外的程序处理，且储放过久会有电阻增加的问题，使AZO玻璃基板折损率提高，进而使成本增加。此外，现有技术中，主要是利用PECVD将非晶质硅p型层沉积于该具有纹理表面结构的具有透明导电氧化物薄膜的基板上，因该非晶质硅p型层相较于PVD所形成的非晶质硅p型层的性质较佳，然而PVD的仪器成本远低于PECVD的仪器，若玻璃业者为了保护具有AZO薄膜的玻璃基板中的AZO薄膜避免吸附氧及水气而欲使用PECVD先形成非晶质硅p型层于该AZO薄膜上时，对成本亦是一种负担。因此，本发明提供一种制备具有p型非晶质硅及透明导电氧化物薄膜的基板的方法，并提供一种由该方法制得的具有p型非晶质硅薄膜及透明导电氧化物薄膜的基板（以下称为p-Si/TCO基板），其具有显著降低成本的效果。

依据本发明的制备具有p型非晶质硅及透明导电氧化物薄膜的基板的方法包括下列步骤：

齐备一具有透明导电氧化物薄膜的基板（以下称为TCO基板）；

于该TCO基板的表面形成纹理，得到一具有纹理表面结构的TCO基板；以及