[发明专利]用廉价的PECVD制造的高效率太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及光伏器件及制造方法，并且更具体地，涉及改善用廉价的沉积工具制造的器件的效率的系统、器件和制造方法。

背景技术

随着对更效率和更廉价的太阳能的争取，需要用于生产太阳能板的更高生产量和更低费用的工具。常规的太阳能板生产典型地依赖于等离子体增强化学气相沉积工具，该等离子体增强化学气相沉积工具需要超高真空和低沉积速率(例如，1埃/秒)，以便达到足够的品质。这样的工艺以低等离子体功率(以降低成本和保护正在制造的器件)和低气体压力为标志。这些工艺导致低生产率并且阻碍对促进太阳能作为长期能量解决方案的推动。

发明内容

一种用于形成光伏器件的方法，包括通过采用高沉积速率等离子体增强化学气相沉积(HDR PECVD)工艺，在衬底上沉积光伏叠层的一个或多个层。在所述光伏叠层上形成接触，以提供光伏电池。以配置为改善总性能的温度和时长，在所述光伏电池上进行退火。

另一种用于形成光伏器件的方法，包括在透明衬底的透明电极上沉积p-型层；在所述p-型层上沉积本征层；在本征层上沉积n-型层，其中，至少所述p-型层、所述本征层和所述n-型层被通过采用高沉积速率等离子体增强化学气相沉积(HDR PECVD)工艺而沉积，以在所述衬底上形成光伏叠层；在n-型层光伏叠层上形成接触，以提供光伏电池；以及在约155和250摄氏度之间的温度下，将所述光伏电池退火，以改善总性能。

又一种用于形成光伏器件的方法，包括在透明衬底的透明电极上沉积缓冲层；在所述缓冲层上沉积p-型层；在所述p-型层上沉积本征层；在所述本征层上沉积n-型层，其中，至少所述p-型层、所述缓冲层、所述本征层和所述n-型层被通过采用高沉积速率等离子体增强化学气相沉积(HDR PECVD)工艺而沉积，以在所述衬底上形成光伏叠层，所述HDR PECVD工艺包括在约1mTorr和约90mTorr之间的真空压力下的3埃每秒或者更大的沉积速率；在n-型层光伏叠层上形成接触，以提供光伏电池；以及在约155和250摄氏度之间的温度下，将所述光伏电池退火约5分钟和约10分钟之间的时长，以改善总性能。

一种光伏器件，包括通过采用高沉积速率等离子体增强化学气相沉积(HDR PECVD)工艺在衬底上形成的光伏叠层的一个或多个层。接触被形成在所述光伏叠层上，以提供光伏电池。降低缺陷区被设置在光伏电池的部分中邻近于接触区域，并且被通过配置为改善总性能的退火而形成。所述退火包括在约155摄氏度和约250摄氏度之间的温度，以使得所述降低缺陷区更导电。

另一种光伏器件包括在透明衬底的透明电极上形成的p-型层、在所述p-型层上形成的本征层和在本征层上形成的n-型层，其中，至少所述p-型层、所述本征层和所述n-型层被通过高沉积速率等离子体增强化学气相沉积(HDR PECVD)工艺而形成。在所述n-型层上形成接触。降低的缺陷区被设置为在所述n-型层中邻近于所述接触以及在所述p-型层中邻近于所述透明电极，并通过配置为改善总性能的退火而形成。所述退火包括在约155摄氏度和约250摄氏度之间的温度。

又一种光伏器件，包括在透明衬底的透明电极上形成的缓冲层、在所述缓冲层上形成的p-型层、在所述p-型层上形成的本征层和在所述本征层上形成的n-型层，其中，至少所述p-型层、所述缓冲层、所述本征层和所述n-型层包括高沉积速率等离子体增强化学气相沉积(HDR PECVD)工艺的特性，以在所述衬底上形成光伏叠层。所述HDR PECVD工艺包括在约1mTorr和约90mTorr之间的真空压力下的3埃每秒或者更大的沉积速率。接触被形成在所述光伏叠层的所述n-型层上，以提供光伏电池。降低缺陷区被设置为在所述n-型层中邻近于所述接触以及在所述缓冲层中邻近于所述透明电极，并且被通过配置为改善总性能的退火而形成。所述退火包括在约155摄氏度和约250摄氏度之间的温度和在约5分钟和约10分钟之间的时长。

从将被连同附图而阅读的下列说明性实施例的详细描述，这些和其它特征以及优点将变得显而易见。

附图说明

本公开将参考下列附图在优选实施例的下列描述中提供细节，其中：

图1为根据本原理形成的具有降低的缺陷区的光伏器件的截面图；

图2描绘了用于描绘经过和未经过退火的光伏器件性能的示出电流密度(mA/cm²)对电压(V)的图形；以及