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TW200939508A - Intrinsic amorphous silicon layer - Google Patents

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TW200939508A
TW200939508A TW097142419A TW97142419A TW200939508A TW 200939508 A TW200939508 A TW 200939508A TW 097142419 A TW097142419 A TW 097142419A TW 97142419 A TW97142419 A TW 97142419A TW 200939508 A TW200939508 A TW 200939508A
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TW
Taiwan
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layer
substrate
type dopant
germanium
intrinsic
Prior art date
Application number
TW097142419A
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English (en)
Inventor
Soo-Young Choi
Yong-Kee Chae
Shuran Sheng
Li-Wei Li
Original Assignee
Applied Materials Inc
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Publication date
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Description

200939508 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明實施方式大致係關於太陽能電池以及用來形成 此太陽能電池的方法與設備^詳言之，本發明實施方式與 薄膜太陽能電池以及用來形成此薄膜太陽能電池的方法與 設備相關。
【先前技術】 太陽能電池包含兩種類型：晶型矽太陽能電池和薄膜太 陽能電池。晶型矽太陽能電池一般使用單晶基板(亦即，純 石夕構成的單晶基板）或多晶碎基板（亦即，多晶或聚碎）。此 外，還可切基板上沉積額外的膜層來改善捕捉光線的效 率，形成電路並保護元件。薄膜太陽能電池則使用沉積在 基板上的薄膜層來形成一或多p-i-n接合區。 效率、高成本。因 以及可在工廠環境 目前薄膜太陽能電池的問題包括低 此，亟需一種改良的薄膜太陽能電池， 下製造此薄膜太陽能電池的方法與設備 【發明内容】 本發明實施方式大致提供一種用來在_基板上形成一 接合區的方法，包含：在一基板之一表面 有P-型捧質㈣層，·在該基板之該表面上沉積一含心 3 200939508 接質的石夕層；在該含有p_型摻質的梦層與該含有型換質 的石夕層之間沉積-本質非晶石夕層；在該本質非晶石夕層上沉 積一層本質微晶矽層。 本發明實施方式更包括提供一種用來在一基板上形成 - P-n接合區的方法，包含：在一基板之一表面上沉積一 含有P_型摻質的切層；在該基板之該表面上沉積—含有卜 !摻質的⑦層，在該含有p_型摻質的⑪層與該含有n_型捧 質的矽層之間讥積一本質非晶矽層，· #用提供氫氣：矽烷 氣體比例遠大於約2〇〇: i的方式，而在該本質非晶石夕層上 沉積-層本質微晶矽層；及利用提供氫氣··矽烷氣體比例 小於約20G · 1的方式，而在該第—本質微晶碎層上沉積一 第二層本質微晶矽層。 本發明實施方式更包括提供一種用來在一基板上形成 P .11接^3區的方法，包含：沉積一含有&型摻質的矽層 到°又在第一處理系統内之一第一處理腔室中的該基板之 表面上，將該基板從該第一處理腔室傳送到該第一處理 系統内之-第二處理腔室巾，其巾傳送該基板的步驟是在 真二裒i兄下實施，且於該基板是位在該第二處理腔室内時 沉積二或多層到該含有P-型摻質的矽層表面上，其步驟包 3况積本質非晶矽層到該含有p-型掺質的矽層上，沉 積一本質微晶矽層到該本質非晶矽層上，及沉積一含有& 型摻質的矽層到該本質微晶矽層上。 200939508 【實施方式】 本發明實施方式包括改良的薄膜太陽能電池，以及用 來製造此薄膜太陽能電池的方法與設備。為方便說明起 見’將參照第1圖.具有串聯接合區（tandem junction)的太陽 能電池進行說明，雖然本發明也可用來形成其他單接合 區、串聯接合區或多-接合區型的太陽能電池。 第1圖是一朝向太陽光ιοί之多接合區型太陽能電池 φ 100的示意圖。太陽能電池100包括一基板102,例如玻璃 基板、聚合物基板、或其他適當的透明基板，且有薄膜形 成在其上。太陽月is電池100更包括一第一透明導電氧化物 (TCO)膜110’形成在該基板102上；一第一 p小n接合區 120’形成在該第一 TC0層110上；一第二p小^接合區 130，形成在該第一 p_i_n接合區ι2〇上；一第二TC〇層 M0,形成在該第二p-i-n接合區130上；和—金屬背層15〇, • 形成在該第二TCO層140上。為了經由減少反射光來改善 光的吸收效率，可對基板和/或其上的薄膜非必要地實施 濕、電漿、離子和/或機械處理，使其紋理化（textured)。舉 例來說，在第1圖所示實施方式中，第一 TC〇層} ι〇被紋 理化，且後續沉積於其上的膜層將大致遵循其下方膜層的 外型輪廓而沉積。 第一代0層n〇和第=丁⑶層14〇可分別包含氧化 錫、氧化鋅、氧化銦錫、錫酸鎘、其之摻雜物和其之組合， 或是其他適當的材料。需知TC◦材料也可包括額外的捧質 5 200939508 和成刀。例如’氧化鋅可 a柚、奋〆沾必 更i括諸如鋁、鎵、硼等摻質及 其他適虽的摻質。氧化辞 晳 職佳疋包括5原子％或更少的摻 霄更佳疋包含2 5历-X. 〇/ -V ® | 姓…〜 更少的銘。例如，氧化锡可包 括諸如齓之類的摻質。在 ^ 竹疋11况下，基板1〇2可以是製 以商所知:供之其上已沉積有 w ◦層110的破璃基板。 第一 P-i-n接合區12〇句冬— 匕含含P-型摻質的矽層122、 一本質矽層124和一冬„并】协1 ❹ ❿ 八F 人 3 4摻質的矽層126。第二ρ_“η接 合£ 130包含一含p•型摻 吟層132、一本質矽層134 和一含η-型摻質的矽層136。 貫施方式中，第一 P-i-n 接σ區120的本質矽層124 匕$非日日矽層，而第二p-i-n接 合區130的本質矽層134 微日曰矽層，因為非晶矽本 質矽層與微晶矽本質矽層會吸 叹太陽先譜中不同區域的光 線。在一實施方式中，含型 p 土修食的矽層122、本質矽層 124和含η-型摻質的矽層126分 刀別疋由含非晶矽層的材料 製成。在一實施方式中，含 3 Ρ-型摻質的矽層132和本質矽 層134刀別疋由含微晶碎層的材料贺出 成，至於含η_型捧質 的矽層136則是由含非晶矽層的 • 尽叼轲科製成》—般相信在第 二p-i-n接合區130之含ρ_型捧質 镠買的矽層132及本質矽層 134上方使用η-型非晶矽層 捉间電池效率，因為η-型非 晶矽層136比較能忍受氧氣（如，* 1 二氣十的氧）的侵襲。氧 會攻擊矽膜並形成雜質，使得膜声 « ^與傳輸電子/電洞的能 力下降。一般也相信在所形成的太 又町太陽旎電池結構/裝置中， 相較於晶型矽層來說，電阻較低 外日日吵屢可改善電子性 質（肇因於在所形成的第二p_i接人 P n接合區〗30中產生電力之 6 200939508 不欲求刀流路徑效應（shunt Path effect)被減少之故）。因 此由於η-型非晶矽層的橫向電阻（亦即，與垂直方向垂直） 較曰曰里石夕來得高’因此其對所形成太陽能電池其他部分之 刀流類1%輕的效應也較低。$低分流路徑效應將可改善 太陽能電池的效率。 第2圖疋電漿強化化學氣相沉積（PEcvd)腔室400之 一實施方式的戴面示圖’其可用來沉積太陽能電池之一或 ❹夕膜層例如第1圖之太陽能電池1 00的第一 ρ_ί·η接合區 120和/或第二p-i_n接合區13〇之一或多矽層。適當的 ECVD腔至可購自美商應用材料公司，但也可使用其他製 造商販售之其他類型的腔室來實施本發明。 腔室400 —般包括多個室壁4〇2、底部4〇4、和喷頭 410以及基板支撐件43 0，共同界定出一處理空間406。 可由閥408進出該處理空間，使得基板（例如基板ι〇2)可經 〇 ㈣彻被傳送進入或離開該㈣400。基板支樓件43〇 包括用以支撐基板的基板接收表面432和耦接到舉升系統 436的支撐柱434,以升高或降下基板支撐件43(^非必要 地，可在基板102周圍設置陰影框433。舉升銷438是可 移動式地穿過基板支撑件430而設置，以便移動基板離開 或接近基板接收表面432。基板支撐件43〇也可包括有加 熱和/或冷卻元件439,以維持基板支撐件43〇在欲求的溫 度範圍内。基板支撐件430也可包括有接地阱43ι，用來 在基板支撐件430週圍提供RF接地。接地阱431的實例揭 7 200939508 示在2006年12月20曰提申的美國專利申請案ll/613,934 號中’其全部内容在此併入做為參考。 以懸臂414將喷頭41〇連接到背板412的週邊。也可 利用一或多中央支撐件416將噴頭41〇連接到背板412， 以幫助防止下垂或控制喷頭41〇的平直度/彎曲度。將氣體 源420連接到背板412上並提供氣體通過背板412並穿過 形成在噴頭410中的多個孔411到達基板接收表面432。 ❹將真空泵409連接到腔室400，以將處理空間4〇6的壓力 控制在欲求範圍内.將RF電源422連接到背板412和/或 喷頭410上，以提供RF電力給噴頭41〇，以便在喷頭和基 板支撐件之間創造出電場，好讓位在噴頭41〇和基板支撐 件430之間的氣體可產生電漿。可使用各種頻率，例如 約0.3 MHz到約200MHz之間的頻率。喷頭的實例揭示在 2002年11月12日核准的美國專利號中，π% 年11月17曰公開的美國專利申請案2〇〇5〇25199〇號中， ©和2006年3月23日公開的美國專利申請案2〇〇6/〇〇6〇138 號中’其全部内容在此併入做為參考。 可將一遠端電漿源424 ’例如電感式耦合遠端電漿源， 耦接在氣體源與背板之間。在一基板處理與另一基板處理 之間，可提供清潔氣體到遠端電漿源424上以產生遠端電 聚並用以清潔腔室組件。此清潔氣體可被提供至喷頭的RF 電源422進一步激發。適當的清潔氣體包括（但不限 於）NF3、F2、SF6。遠端電漿源的實例可參見揭示在l988 200939508 年8月4日核發的美國專利5,788,778號中，其全部内 此併入做為參考。 在一實施方式中，在沉積期間可設定加熱和/或冷卻元 件439來使基板支撐件的溫度维持在約40(TC或更少，2 佳是在約HKTC至約彻。〇間，更佳是在約15代至約^ °C間，例如約2〇〇°c。 為/几積矽膜’可提供矽系氣體與氫系氣體。適當的矽 系氣體包括（但不限仲Μ (·4)、二我⑼邮、四氣化 矽、四氯化矽（SiCU)、二氣矽烷及其之組 合。適當的氫系氣體包括（但不限於）氫氣。p_型石夕層的ρ· 型摻質可分別包含第m族元素，例如硼或銘。較佳是使
用侧做為p_型摻質。含硼來源的實例包括三甲基硼(TMB (b(ch3)3))、二㈣（B2h6)、BF3、B(C2H5)3 及類似的化合 物。較佳是，使用TMB做為p_型摻f 1•型⑦層的n_型換 ❹ 質:分別包含第V族元素，例如璘、钟或錄。較佳是，使 ^做為η·型換質4填來源的實例包括膦和類似的化合 :摻質-般由諸如氫、鼠、氦及其他類似化合物之類的 載:載入。在所述處理方式中，提供氫氣的總流速。因此， :=氫氣做為載氣時，例如做為摻質，必須從總氮氣 二二減去載氣的流速才能決定必須額外提供多少氫氣的 腔至中。 第3Α及3Β圖為處理系統5〇〇之+ τ & 圖 / 、貫鈿方式的平面不意 糸繞500具有多個處理腔室μ卜
例如第2圖的PECVD 200939508 腔室400或其他可沉積矽薄膜的適當腔室。系統5〇〇包括 與加載鎖疋腔至510及處理腔室531輕接的傳送腔室520。 加載鎖疋腔至510可容許在系統外的周圍環境與傳送腔室 520及處理腔室531所在的真空環境之間進行基板的傳 送。加載鎖定腔室510包括一或多個可抽真空的區域，用 以固持一或多基板。在基板被送入至處理系統5〇()内期間 以及將基板從系統500中輸出期間，可對該些區域進行排 ❿氣並抽至真空。傳送腔室520中至少設有一真空機器臂 5 22，可使用該真空機器臂522在加載鎖定腔室5 1〇與處理 腔至531之間傳送基板。在第3A圖中示出5個處理腔室， 在第3B圖中則示出7個處理腔室，但是，該系統5〇〇可具 有任何適當數目的處理腔室。 在本發明特定實施方式中，系統500被設定成適以形 成至少一第1圖所示的p-i-n接合區。至少一處理腔室531 被設置成可沉積含p-型摻質的矽層且至少一處理腔室531 ®被設置成可沉積含η-型摻質㈣層。在特定實施方式中， 較佳是在個別處理腔室中分別沉積含ρ_型摻質的矽層及含 η-型摻質的矽層，以減少不同摻質所造成的汙染。在—實 施方式中’可在與用來沉積含卜型摻質之石夕層或含η型換 質之石夕層不同的另一單獨處理腔室中沉積本質矽層。作 是，為了提高產率，可在與沉積含？·型推質之石夕層或含卜 型摻質之矽層相同的處理腔室中沉積本質矽層。 第4圖為一用來形成第5圖之第二…接合區之實施 10 200939508 方式的流程圖。第5圖為一朝向太陽光的多接合區型太陽 能電池100的實施方式的分解示意圖’該太陽能電池1〇〇 具有由多層本質型層（如，本質型非晶矽層】33 A和本質 ^•微bb矽層133B)所形成的本質矽層13〇第5圖與第丄圖 類似，因此相同的元件參考符號將不再贅述。需知，本發 月範並不P艮於第4圖中所述處理步驟的順序與號碼，例 如，在不偏離本發明範疇下，可形成p_i_n接合區或是η“_ρ A 接合區。
在步驟452巾，將含有卜型#質的♦層沉積在基板表 面上。在一實施方式中，基板可包括基板1〇2，第一 TC〇 層110和第一 p-i-n接合區12〇。在一實例中，含有p_型摻 質的微晶石夕層，如珍層132,包含以氣氣··石夕烧氣體比例 約200:1或更大的方式提供一氣體混合物。以約〇 i sccm/L 至約〇.8Sccm/L間的流速來提供矽烷氣體。以約6〇sccm化 至約5〇0 SCCm/L間的流速來提供氫氣。以約0.0002 sccm/L ®至約〇.〇〇165 sccm/L間的流速來提供三甲基硼（ΤΜΒ)。換 言之’如果載氣中含〇.5% (莫耳或體積濃度）之三甲基爛 則可以約〇_〇4咖峨至約⑶seem/L間的流速來提供推 質/載氣混合物。可對喷頭提供約5〇 mW/cm2至約7卯 mWW間的RF電力。腔室中的壓力最好是維持在約lt〇rr 和約1G0 t(m間，較佳是維持在約3 t。"和約2q、。"間， 更佳疋在約4torr至約12t〇rr間。含有尸型摻質之微晶矽 層的儿積速率較佳是在約1〇A/分鐘或更高。該含有卜型擦 質之微曰曰石夕接觸層的結晶比例在約2〇%至約間，較佳 200939508 是在約50%至約7〇%間。在以TMb做 石夕層的特定會对；太4 * ’、’、领接質的Ρ·型微晶 夕層的特疋實施方式中，卿質濃度維持在約Μ /cm至約ΐχΐ〇2〇原子/cm2間。 原子 在步驟454中，於卜型石夕層 m A。+士傲B 儿積—層本質非晶石夕層 133A此本質非晶梦層 s I33A的厚度约為100A或更小，更 佳是約50 A或更小。沉積此 更 杳尬士 4 A人. 个員非阳石夕層I33A的特定 實施方式包含以風氣：矽煊 ❿ ϋ徂比例約20:丨或更少的方 式提供一軋體此合物。以約〇 .± + · m/L 至約 7 sccm/L 間的 k速來提供矽烷氣體。以約 4 + 丄 J SCCm/L 至約 60 sccm/L 間的 、/爪速來提供氫氣。可對喷 了賀頌知供約15 mW/cm2至約250 mW/cm2間的RF電力。 腔至中的愚力最好是維持在約0.1 …約2…間’較佳是維持在約…㈣至約 間。本質石夕層的沉積速率較佳是在約軸分鐘或更高。 ❹ 在步輝456中，在上述的本質非晶梦層上沉積— ^本質微晶㈣_。此本質微晶石夕層⑽的厚度可以 疋l，〇〇〇A或更高，較佳是約1M⑽A或更高。在特定實 施方式中jtb本質微晶石夕層】33B是利用沉積—第—本質微 的夕層與第—本質微晶矽層而形成的。第一本質微晶矽 層疋利用以氫氣：矽烷氣體比例超過約200 : 1，較佳是約 500 ’ 1的方式來進行沉積。在一實施方式中，以氫氣：矽 烧氣體比例在約200: i至約1000:工間來沉積一本質微晶 夕層在貫例中’此步驟中的矽烷流速設定在約0-5 SCCm/L ’且氫氣的流速設定在約230 sccm/L。第二本質微 12 200939508 晶矽層是利用以氫氣：矽烷氣體比例在約2〇〇: i以下較 佳是約125: !的方式來進行沉積。在—實例中，此步驟中 的碎烧流速設定在約5sccm/L，i 且乳虱的流速設定在約63 sccm/L ° /儿積層133B《第一本質微晶矽層的特定實施方式可 包含提供以流速約1 SCCm/L或更少的方式來提供矽烷。氫 氣的流速則為約5〇Sccm/L或更高。可對噴頭提供約 mW/cm2或更少的RF電力。腔室中的壓力最好是維持在約 ❹
Iton*至約100ton•間，較佳是維持在約3t〇rr至約2〇t〇口 間，更佳是約4t〇rr至約12torr間。第一本質微晶衫層的 沉積速率較佳是在約200A/分鐘或更高。在一態樣中，第 一本質微晶石夕層的沉積速率是—種沉積速度緩慢的操作模 式：：促進至少一部分或實質上全部的本質非晶矽層能轉 變成间品質的微晶碎本質層。 沉積層133B之第二本質微晶矽層的特定實施方式可 包含提供以流速約〇_1 sccm/L至約5 Sccm/L間的方式來提 供矽烷。氫氣的流速則為約5sccm/L至約4〇〇sccm/L間。 在特定實施方式中，可於沉積期間，將矽烷流速從一第一 流速往上調高到一第二流速。在特定實施方式中，可於沉 積期間，將氫氣流速從一第一流速往下調降到一第二流 速。可對噴頭提供約100mW/cm2或更高的RF電力。在特L 定實施方式中，可於沉積期間，將電力密度由一第一電力 密度往下調降至一第二電力密度。腔室中的壓力最好是維 13 200939508 持在約1 t〇rr至約loo torr間，較 权佳疋維持在約3 torr至約 2〇t〇n·間’更佳是約4_至 ， 访乱认 間。第二本質微晶
矽層的沉積速率較佳是在約 A 刀鐘或更南。第二本質 微日日石夕層的結晶比例在約2〇% /G主約80%間，較佳是在約55% 至約75%間。 在步驟458中’將含型摻質的石夕層136沉積在基 二亡。-種用來沉積含有n，摻質之矽層136的方法的特 0 φ 疋貫施方式包含，以一第一 、古竹 ^ 吵庇流速》儿積一非必要的第一
η型一非晶石夕層’以及以一第二石夕烧流速（較第一石夕院流速為 低）/儿積帛—η_型非晶石夕層在該第一 型非晶石夕層上 方。該非必要的第—η_型非晶㈣是以氫氣1烧氣體比 例在、勺2〇 . 1或更低，例如約5.5 : 1，來沉積。以流速約 1 sCcm/L至約1〇 sccm/L間的方式來提供矽烷，例如約μ SCCm/L。氫氣的流速則為約4 sccm/L至約4〇 sccm/L間， 例如約 27 Sccm/L。以約 〇 〇〇〇5 sccm/L 至約 〇 〇〇i5 Sccm/L 1的机速來提供膦，例如約〇 。換言之，如果 載氣中含0.5% (莫耳或體積濃度）之膦，則可以約 sccm/L 5 -5 „ /τ 约3 secm/L間的流速來提供摻質/載氣混合物， 例如約1 Q/τ .ccm/L。可對噴頭提供約25 mW/cm2至約250 mW/cm2 Fa^ ίΛ ， 的電力，例如約80mW/cm2。腔室中的壓力 最好疋維持在約0.1 t〇rr和約20 torr間，較佳是維持在約 Γ和約4 torr間’例如約1·5 torr。第一 η-型非晶矽 的L積速率較佳是在約200A/分鐘或更高’例如約561 A/ 刀 以' 膦做為n-型非晶矽層中的磷摻質的實施例中， 14 200939508 將麟換質的濃度維持在約1χ1018原子/cm2至約lxlo20原子 /cm2 間。 °亥第一 η型非晶矽層是以氫氣：矽烷氣體比例在約 2〇 1或更低’例如約7 8 : i，來沉積。以流速約〇」“⑽几 至約—間的方式來提供矽烷，例如約0.5sCcm/L至 Ο Ο 力3 SCCm/L，例如約1.42 sccm/L。氫氣的流速則為約i secm/L至約10 Sccm/L間，例如約6 42 scc滅。以約讀 咖机至約〇.075 Sccm/L間的流速來提供膦，例如約0·015 sccm/L 至約 0.03 Sccm/L 間，例如約 〇 〇23 sccm/L。換言之， 如果載氣中含0.5% (莫耳或體積濃度）之膦，則可以約2 sam/L至約15 seem/L間的流速來提供摻質/載氣混合物， 例如約3 sccm/L至約6 sccm/L間，例如約4 71似㈣。 可對嗔頭提供約25 mW/cm2至約25〇 mW/cm2間的灯電 力，例如約60mW/cm2。腔室中的壓力最好是維持在約〇」 ⑹r和約2〇 torr間，較佳是維持在約〇 $咖和約4加 間，例如約i.Storr。第二卜型非晶矽層的沉積速率較佳是 在約100A/分鐘或更高，例如約3〇〇 A/分鐘。第二〜型非 晶矽層的厚度小於約300A，例如約2〇 A至約i5〇 A間， 例如約80 A。第二η-型非晶矽層一般為重度摻雜的，且具 有約500 0hm_cm或更低的電阻。一般認為重度摻雜有L 型摻質的非晶矽層可提供與TCO層（如，τco層14〇)間較 佳的歐姆接觸。因此，可改善電池效率。該非必要的^一 2型非晶矽層是用來提高整個n_型非晶矽層的沉積速率。 需知η-型非晶矽層可在不需要該非必要的第一心型非晶矽 15 200939508 層的情況下形成，且可主要於該重度摻雜的第〔 矽層來形成。 ❹ ❹ 不限於任何理論’ 一般認為相當薄的本質非… ⑽可於處理前間至少部分覆蓋本質微晶矽層。此部分被 覆蓋的本質微晶石夕層可做為能改善本質微晶碎&】现生 長與沉積的種晶層…般也認為在以氫氣：石夕烷氣體比例 在200: i以上的極高比例下，較佳是約5〇〇: !的比例下 進行沉積，有利於第—本質微晶⑦層的沉積，目為極Μ 氫氣比可促進本質非晶石夕層133Α至少部分或全部 本質微晶矽層。在某一方面，本質非a 矽層133A的厚度為 曰入或更小’更佳是5〇入或更小，因此其轉變成本質微 曰曰石夕層所需化費的時間較少。在敎實施方式巾可實施 第一本質微晶矽層的沉積約300秒或更短。一般相 來形成第-本質微晶矽層的電漿中含有高比例氫是有益 2 ’因為電漿中高量的氫可增加沉積期間對本質非晶矽： 面轟擊的程度及本質微晶矽層的生長。轟擊程度愈高可 變其下方本質非晶石夕膜層的外形（如，粗糙度）和/或增加 本質微晶矽層的生長，以提 第二本質微⑭層之。 良的種…供後續沉積 障展在2、理’中s忍為本質非晶矽層133A可做為緩衝阻 曰乂降低p_型矽層132中的P型摻質(即硼 進入本質微晶…鮮一般也認為本質非
可減少因後續本皙妈a A 質微BB矽層沉積步驟期間p-型摻雜層上的 16 200939508 離子爲擊而遷移進入iTT磁·思tlj aa 沙廼入/几積層中的p_型摻質量。因此，p小η 接合區變得更安定且可改善效率。 在本發明揭示中的流速是以每單位内部腔室容積中 多^ m來表不。内部腔室容積界定為腔室内部氣體所 :佔據的體積。舉例來說，腔室4〇〇中的内部腔室容積乃 是由背板412及多個腔室壁衛與腔室底_彻所定義的 體積減掉喷頭組件(即’包括噴頭410、懸臂414、中央支 ❹ 撑件41 5)和基板支揮件組件（即，包括基板支撲彳㈣、接 地帶叫所佔據的體積。在本發明中，⑽電力則是以供應 丨電極/基板面積上的瓦數多寡來表示。舉例來說，供應 到喷頭上用以處理面積為22()公分χ26()公分基板之1〇,385 瓦的RF電力，將等於10,385瓦/(22〇公分χ 26〇公分）=i 8〇 mW / cm2 〇 參照第4圖，在一實施方式中，在沉積本質微晶碎層 133B之前，於所沉積的本質非晶硬層133八上實施—非必 要的電聚處理或㈣455。在特定實施方式中，此電槳處 理步驟包3以約5 sccm/L至約1()〇 sccm/L間的流速來提供 氫氣。在另-實施方式中’ &電聚處理步驟包含以類似的 流速來提供氦氣、二氧化碳、氬氣或其他類似氣體。可對 噴頭提供約U) mW/cm2至約25〇 mW/cm2間的rf電力。電 漿處理期間’將腔室壓力維持在約ltQrr至約⑽加間， 較佳是約3torr和約20t〇rr間，更佳是在約4心至約12 加間。設置在基板接故表面432上的基板頂表面與喷頭 17 200939508 4H)間的距離約在400 mil (千分之一英忖，i〇 2 mm)至約 120〇1^1(30.4 111111)間，較佳是在約4〇〇11111(1〇2111111)至約 800 mil (20.4 mm)間。不受限於任何理論，一般認為電漿 處理製程是有益的’因為此處理可提供較多數目之成核位 置，以供本質微晶矽層於處理期間在此經電漿轟擊而使其 表面形狀（如，粗糙度）改變之本質非晶矽層上成長。膜層 外形改變與成核位置數目增加可改善本質非晶矽層的性質 ❹ 並減少所需用以形成欲求厚度之本質微晶矽層的時間。 各種適於用來形成所述串接太陽能電池之一或多層的 步驟揭示於2007年2月6日提申之美國專利申請案第 11/671，988 中，標題為「Multi-Junction Solar Cells and Methods and Apparatuses for Forming the Same」；2008 年 7 月23曰提申之美國專利申請案第i2/178,289中標題為 Multi Junction Solar Cells and Methods and Apparatuses for Forming the Same」；2006年ό月23日提申之美國專利 ® 申 '窜第 11/426,127 中，標題為「Methods and Apparatuses for Depositing a Microcrystalline Silicon Film for Photovoltaic Device」，其全文併入此做為參考。 參照第3A〜3B圖，在系統500的一種實施方式中，將 該些處理腔室531之一設置成可沉積太陽能電池之第一 P_i_n接合區12〇或第二p_i_n接合區.130中的該含有p-型 摻質之矽層’並將該些處理腔室531之另一腔室設置成可 沉積該第一或第二p_i_n接合區之本質矽層，至於該些處理 18 ❹ Ο 200939508 接人「再另—腔室則設置成可沉積該第—或第二p-i-n =之含有η-型掺質之…如上述，這些腔室的設置 控制污染可能有些許益處，但其之基板產出率一 :較只有兩腔室的處理系統來得差，1當其中的一或兩腔 室被拉下線進行維修時，將無法保持欲求的基板產出率。 在本發明特定實施方式中，系統5〇〇 (如第3α或3Β 圖）是設置成可用來形成至少一 ρ·Νη接合區，例如第i圖 所示的第P-1<*n接合區12〇或第二P-i-n接合區130。在 一實施方式中，將該些處理腔室531之一設置成可沉積第 二P-i-n接合區130的p_型矽層，剩下的該些處理腔室53ι 則設置成可沉積本質矽層（如，本質非晶矽層】33 A和本質 微晶碎層133B)和第二p-i_n接合區n〇之n_型矽層。在_ 實施方式中，本質矽層以及第一 p小η接合區120或第二 P-i-n接合區130的η_型矽層可在相同處理腔室内沉積，而 無需在不同沉積步驟之間進行一用來使沉積層之間的交互 /于染減至最低程度的風乾處理（a seas〇ning pr〇cess)(如，沉 積在腔室壁上的本質矽層）。雖然目前的討論集中在系統 500及其用來形成第一 p-i-n接合區12〇各元件的相關元件 說明上’但本發明範疇並不限於此設置方式，因為在不偏 離本發明範疇下，系統500可用來形成第一 p-i-n接合區、 苐二p-i-n接合區或其他的組合。 在一實例中，在一與系統500類似的系統中執行基板 處理順序，其中一基板經由加載鎖定腔室5 10進入系統 19 200939508 中，然後利用真空機器臂522將基板傳送到處理腔室53ι 中，以沉積P-型矽層到基板上；接著，再以
將基板傳㈣另-處理腔室531中，以沉積本^層U 型矽層，接著，將基板送回到加載鎖定腔室5丨〇，然後將 基板移除系統外。可利用真空機器臂522從用來沉積？_型 石夕層的腔室令裁入一連續系列的基板，並將每-基板傳送 到後續用來形成i_n型矽層的腔室中。在—實施方式中， 〇 第一 P-i-n接合區120是在一系統500中形成，第二p_i_n 接合區130則是在另一系统5〇〇中形成。在一情況下，在 :同系統中形成該第一 ρ_“η接合區12〇與第二卜“接合 區130之間，曾中斷真空狀態，使曝露在周圍大氣環境下 (即，空氣）。 在兩腔室的處理設置方式中，在沉積4 4(於分別用 ，沉：卜層肖η-層的腔室中實施)之後，可重覆該製程。作 疋，為排除汙染物被併入至後續所形成的本質矽層上， ©知在適#間隔後可於分別用來沉積i_層與η-層的腔室中實 施風乾處理’有助於改善處理順序的元 理一船白八7生干此風乾處 材料的步從處理腔室部件上移除先前沉積 」 或多個用來沉積材料至該些處理腔官 二牛上的步驟。可用於本發明之風乾處理的一實例及 處”序揭示於2_年7月9日提中的美國專利申 »月案12/17〇,387，其内容併人本文作為參考。 以上已詳細介紹利用本發明原則 夕替代性變化和變體對於本領域技術人員來說是顯= 20 200939508 見的 範疇 的這本變=附㈣要求的精神和 【圖式簡單說明】 第1圖是依據本發明一訾士斗、 站认夕 η貫施方式之朝向太陽光或太陽輻 射的多接合區型太陽能電池的示意圖；
第2圖是電製強化化學氣相沉積(pEcvD)腔室之一實施 方式的截面示圖； 第3A圖是依據本發明一實 .^ ^ 一 ^ 耳施方式之一處理系統的平面 示意圖； 第3B圖是依據本發明_眘 n 貫施方式之一處理系統的平面 示意圖； 第4圖是依據本發明_音 ^貫施方式之一用以形成一 p-i-n接 合區的實施方式的流程圖； 第5圖是依據本發明_實施方式之朝向太陽光或太陽轄 射的多接合區型太陽能電池的分解示意圖。 【主要元件符號說明】 100 太陽能電池 101 太陽光 102 基板 110 第一 TCO膜 120 第一 P-i-n接合區 122 含p -型摻質的石夕層 124 本質矽層 126 含η-型摻質的石夕層 21 200939508 ❹ ❿ 130 第二p-i-n接合區 132 含P_型掺質的;5夕層 133A 本質非晶矽層 133B 本質微晶矽層 134 本質矽層 136 含η -型掺質的秒層 140 第二TCO層 150 金屬背層 400 PECVD腔室 402 腔室壁 404 底部 406 處理空間 408 閥 409 真空泵 410 噴頭 411 孔 412 背板 414 懸臂 416 中央支撐件 420 氣體源 422 RF電源 424 遠端電漿源 430 基板支撐件 431 接地阱 432 基板接收表面 433 陰影框 434 支撐柱 436 舉升系統 439 加熱和/或冷卻元件 452 ' 454' 456、 458、 460 步驟 500 系統 510 加載鎖定腔室 520 傳送腔室 522 真空機器臂 531 處理腔室 22

Claims (1)

  1. 200939508 七、申請專利範圍： 1. 一種在一基板上形成—p_i_n接合區的方法，包含： 沉積一含有p-型摻質的矽層在該基板之一表面上； 沉積一含有η-型摻質的矽層在該基板之該表面上； 沉積一本質非晶矽層在該含有ρ_型摻質的矽層與該含 有η-型摻質的矽層之間；及 儿積一本質微晶石夕層在該本質非晶石夕層上。 ❹ 2. 如請求項1所述之方法，其中該本質非晶矽層的厚 度約為ιοοΑ或更少。 3·如請求項1所述之方法，該本質非晶矽層的厚度約 為50A或更少。 4.如請求項丨所述之方法，其中該p — ia接合區是形成 ® 在一第-P-i-n接合區上，其中該第一 p_i_n接合區包含— 層厚度遠大於約1000A的本質非晶矽層。 曰5·如請求項（所述之方法，其中該含有^型摻質的矽 層是沉積在該基板之該表面上且該含有η-型摻質的石夕層是 此積在該含有ρ-型摻質的矽層上，其中該基板包含—透明 基板材料和一透明導電氧化物層。 23 200939508 月求項1所述之方法，其中該含有p_型摻質的石夕 層包含一含有P-型摻質的微晶梦層，且該含有n-型摻質的 矽層包含一含有n_型摻質的非晶矽層。 月求項1所述之方法，更包含在沉積該本質微晶 矽層之則A將該本質非晶矽層暴露在一電漿處理製程 下，其中該電漿處理製程包含將該本質非晶碎層暴露在一 電漿下’ 1¾電漿包含一種選自由氫氣、氦氣、氬氣和二氧 化碳所組成之群組中的氣體。 .種在一基板上形成一 p-i-n接合區的方法，包含. 沉積-含有P-型掺質的石夕層在該基板之一表面上· ::積-含有η-型摻質的碎層在該基板之該表面上； &積一本質非晶矽層在該含有p-型摻質的矽層與該含 有η-型摻質的矽層之間； 藉由提供氫氣：石夕烧氣體比例遠大於約細Μ的方式， 積曰第本質微晶石夕層在該本質非晶石夕層上；及 藉由提供氫氣：㈣氣體比例小於約2〇〇:工的方式， 來’儿積第一本質微晶矽層在該第一本質微晶矽層上。 石夕厚I 月求項8所述之方法，其中沉積該第一本質微晶 石夕層可導致至少_ °的忒本質非晶矽層被轉變成為一包 含有微晶矽的層。 〇 24 200939508 i〇·如請求項8所述之方法，其中實質上全部的本質矽 層都轉變成為微晶矽層。 11. 如請求項8所述之方法，其中該含有型摻質的矽 層是沉積在該基板之該表面上，且該含有η-型摻質的矽層 是沉積在該含有Ρ-型摻質的矽層上，其中該基板包含一透 明基板材料和一透明導電氧化物層。 11 2. 如請求項8所述之方法，其中該含有ρ_型摻質的矽 層包含含有Ρ-型摻質的微晶矽層，且該含有心型摻質的 石夕層包含一含有η-型摻質的非晶矽層。
    —處理系統内 驟是在一真空 25 1 3·如請求項8所述之方法，更包含在沉積該第一本質 微晶矽層之前’先將該本質非晶矽層暴露在—電漿處理製 =下’其中該電漿處理製程包含將該本質非晶⑦層暴露在 -電聚下’該電漿包含一種選自由氫氣、冑氣、氬氣 氧化碳所組成之群組中的氣體。 ' 2 14· 一種在一基板上形成一 p_i_n接合區的方法，包含： 在第處理系統内的一第一處理腔室中 P-型摻質的石夕層在該基板之一表面上； 匕積-含有 3 將該基板從該第一處理腔室傳送到該第 的一第二處理腔室内，其中傳送該基板的步 環境下實施；和 200939508 當該基板位於該第二處理腔室内時二 町，几積一或多層到該 S有P i推質的梦層表面上，其包含： 沉積一本質非晶矽層在該含有p_型摻質的矽層上； 沉積一本質微晶矽層在該本質非晶矽層上；i 沉積一含有η-型摻質的矽層在該本質微晶矽層上。 15.如請求項14所述之方法，其中在沉積該含有卜型捧 質的矽層之前’在一基板之—表面上形成一第一…接合 區該基板包含一透明基板材料和-透曰月導電氧化物層。 16·如請求項15所述之方法，其中該第一 ρ + η接合區 包含一厚度遠大於約ι，00〇Α的本質非晶矽層。 17·如凊求項14所述之方法，其中沉積一本質微晶矽層 包含： s 藉由提供氫氣：矽烷氣體比例遠大於約2〇{K 1的方式， 來、’儿積一第一本質微晶矽層在該本質非晶矽層上；及 藉由提供氫氣：矽烷氣體比例小於約2〇〇 : 1的方式， 來'儿積一第二本質微晶矽層在該第一本質微晶矽層上。 18·如請求項14所述之方法，其中該本質非晶矽層的厚 度約為100Α或更少。 19·如請求項14所述之方法，其中該本質非晶矽層的厚 26 200939508 度約為5〇A或更少。 20.如請求項14所述之方法，更包含. 在一第二處理系統内的一第—虚 慝理腔室中，沉積一含有 Ρ-型摻質的矽層在該基板之一表面上； 將該基板從該第一處理腔室傳送 / 丨矛运到該第二處理系統内 的一第二處理腔室内，其中傳送 板的步驟是在一真空
    環境下實施；和 / 當該基板位於該第二處理腔室内時，沉積二或多層到該 含有Ρ-型摻質的矽層表面上，其包含： >儿積一本質非晶矽層在該含有ρ_型摻質的矽層上； 在該第一處理系統内的該第一處理腔室内沉積該 3有Ρ-型摻質的矽層到該基板之該表面之前，沉積一含有 η-型摻質的矽層到該本質非晶矽層上。 • 21.^請求項2G所述之方法，更包含在將該含有η-型摻 質的非曰曰碎層沉積到該本質非晶石夕廣上之後，將該基板從 第處理系統内之該第二處理腔室中傳送到該第一處理 、.内支該第一處理腔室中，其中從該第二處理腔室中將 基板傳送到第~處理腔室的步驟包含將該基板暴露在空氣 層 22·如凊求項14所述之方法，其中該含有ρ-型摻質的 包含一含右' ^ Ρ型摻質的微晶石夕層，且該含有〜型捧質的 27 200939508 石夕層包含一含有η-型摻質的非晶>5夕層。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8557041B1 (en) 2012-04-20 2013-10-15 Industrial Technology Research Institute Method for manufacturing P-I-N microcrystalline silicon structure for thin-film solar cells
TWI514600B (zh) * 2010-08-30 2015-12-21 Sumitomo Metal Mining Co A transparent conductive film laminate, a method for manufacturing the same, and a thin film solar cell and a method for manufacturing the same

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011503848A (ja) * 2007-11-02 2011-01-27 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 堆積プロセス間のプラズマ処置
JP5059628B2 (ja) * 2008-01-10 2012-10-24 株式会社日立製作所 半導体装置
WO2011084381A2 (en) * 2009-12-21 2011-07-14 Applied Materials, Inc. Cleaning optimization of pecvd solar films
EP2517267A2 (en) * 2009-12-22 2012-10-31 Oerlikon Solar AG, Trübbach Thin-film silicon tandem solar cell and method for manufacturing the same
US20120318335A1 (en) * 2011-06-15 2012-12-20 International Business Machines Corporation Tandem solar cell with improved tunnel junction
CN110707182B (zh) * 2019-10-18 2022-07-12 苏州联诺太阳能科技有限公司 一种异质结电池制备方法
CN115566094A (zh) * 2022-10-25 2023-01-03 常州捷佳创精密机械有限公司 异质结太阳能电池片及其制备方法

Family Cites Families (99)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4068043A (en) * 1977-03-11 1978-01-10 Energy Development Associates Pump battery system
JPS55125680A (en) * 1979-03-20 1980-09-27 Yoshihiro Hamakawa Photovoltaic element
US4272641A (en) * 1979-04-19 1981-06-09 Rca Corporation Tandem junction amorphous silicon solar cells
US4400577A (en) * 1981-07-16 1983-08-23 Spear Reginald G Thin solar cells
US4571448A (en) * 1981-11-16 1986-02-18 University Of Delaware Thin film photovoltaic solar cell and method of making the same
US4591892A (en) * 1982-08-24 1986-05-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor photoelectric conversion device
JPS6191974A (ja) * 1984-10-11 1986-05-10 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 耐熱性マルチジヤンクシヨン型半導体素子
JPS61104678A (ja) * 1984-10-29 1986-05-22 Mitsubishi Electric Corp アモルフアス太陽電池
US4667058A (en) * 1985-07-01 1987-05-19 Solarex Corporation Method of fabricating electrically isolated photovoltaic modules arrayed on a substrate and product obtained thereby
JPS6249672A (ja) * 1985-08-29 1987-03-04 Sumitomo Electric Ind Ltd アモルフアス光起電力素子
CA1321660C (en) * 1985-11-05 1993-08-24 Hideo Yamagishi Amorphous-containing semiconductor device with high resistivity interlayer or with highly doped interlayer
US4755475A (en) * 1986-02-18 1988-07-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of manufacturing photovoltaic device
US4841908A (en) * 1986-06-23 1989-06-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multi-chamber deposition system
JPH0671097B2 (ja) * 1987-03-31 1994-09-07 鐘淵化学工業株式会社 カラ−センサ−
US4891330A (en) * 1987-07-27 1990-01-02 Energy Conversion Devices, Inc. Method of fabricating n-type and p-type microcrystalline semiconductor alloy material including band gap widening elements
US4948436A (en) * 1988-02-05 1990-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Thin-film solar cell arrangement
JPH02218174A (ja) * 1989-02-17 1990-08-30 Mitsubishi Electric Corp 光電変換半導体装置
JP2738557B2 (ja) * 1989-03-10 1998-04-08 三菱電機株式会社 多層構造太陽電池
US5278015A (en) * 1989-08-31 1994-01-11 Sango Electric Co., Ltd. Amorphous silicon film, its production and photo semiconductor device utilizing such a film
US5246506A (en) * 1991-07-16 1993-09-21 Solarex Corporation Multijunction photovoltaic device and fabrication method
AU650782B2 (en) * 1991-09-24 1994-06-30 Canon Kabushiki Kaisha Solar cell
US5517037A (en) * 1992-03-25 1996-05-14 Kanegafuchi Chemical Industry Co., Ltd. Polysilicon thin film with a particulate product of SiOx
US6078059A (en) * 1992-07-10 2000-06-20 Sharp Kabushiki Kaisha Fabrication of a thin film transistor and production of a liquid display apparatus
JPH09512665A (ja) * 1994-03-25 1997-12-16 アモコ／エンロン・ソーラー 高水素希釈低温プラズマ沈着によって製造される非晶質珪素ベースの器具の向上せしめられた安定化特性
AUPM483494A0 (en) * 1994-03-31 1994-04-28 Pacific Solar Pty Limited Multiple layer thin film solar cells
JP3651932B2 (ja) * 1994-08-24 2005-05-25 キヤノン株式会社 光起電力素子用裏面反射層及びその形成方法並びに光起電力素子及びその製造方法
JP3169337B2 (ja) * 1995-05-30 2001-05-21 キヤノン株式会社 光起電力素子及びその製造方法
JP3223102B2 (ja) * 1995-06-05 2001-10-29 シャープ株式会社 太陽電池セルおよびその製造方法
US5923049A (en) * 1995-08-31 1999-07-13 Cohausz & Florack Trichromatic sensor
JPH09199431A (ja) * 1996-01-17 1997-07-31 Canon Inc 薄膜形成方法および薄膜形成装置
US5730808A (en) * 1996-06-27 1998-03-24 Amoco/Enron Solar Producing solar cells by surface preparation for accelerated nucleation of microcrystalline silicon on heterogeneous substrates
EP0827213A3 (en) * 1996-08-28 1999-05-19 Canon Kabushiki Kaisha Photovoltaic device
EP0831538A3 (en) * 1996-09-19 1999-07-14 Canon Kabushiki Kaisha Photovoltaic element having a specific doped layer
US5911839A (en) * 1996-12-16 1999-06-15 National Science Council Of Republic Of China High efficiency GaInP NIP solar cells
JP3436858B2 (ja) * 1997-02-27 2003-08-18 シャープ株式会社 薄膜太陽電池の製造方法
US6121541A (en) * 1997-07-28 2000-09-19 Bp Solarex Monolithic multi-junction solar cells with amorphous silicon and CIS and their alloys
EP1041646B1 (en) * 1997-11-10 2012-12-12 Kaneka Corporation Method of producing silicon thin-film photoelectric transducer
US6222117B1 (en) * 1998-01-05 2001-04-24 Canon Kabushiki Kaisha Photovoltaic device, manufacturing method of photovoltaic device, photovoltaic device integrated with building material and power-generating apparatus
US6211454B1 (en) * 1998-01-23 2001-04-03 Canon Kabushiki Kaisha Photovoltaic element
JP4208281B2 (ja) * 1998-02-26 2009-01-14 キヤノン株式会社 積層型光起電力素子
JPH11246971A (ja) * 1998-03-03 1999-09-14 Canon Inc 微結晶シリコン系薄膜の作製方法及び作製装置
US6303945B1 (en) * 1998-03-16 2001-10-16 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor element having microcrystalline semiconductor material
JPH11354820A (ja) * 1998-06-12 1999-12-24 Sharp Corp 光電変換素子及びその製造方法
US6077722A (en) * 1998-07-14 2000-06-20 Bp Solarex Producing thin film photovoltaic modules with high integrity interconnects and dual layer contacts
WO2000013237A1 (en) * 1998-08-26 2000-03-09 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Photovoltaic device
EP0994515B1 (en) * 1998-10-12 2007-08-22 Kaneka Corporation Method of manufacturing silicon-based thin-film photoelectric conversion device
EP2264771A3 (en) * 1998-12-03 2015-04-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. MOS thin film transistor and method of fabricating same
US6850991B1 (en) * 1998-12-22 2005-02-01 Citibank, N.A. Systems and methods for distributing information to a diverse plurality of devices
EP1032052B1 (en) * 1999-02-26 2010-07-21 Kaneka Corporation Method of manufacturing silicon based thin film photoelectric conversion device
JP3589581B2 (ja) * 1999-02-26 2004-11-17 株式会社カネカ タンデム型の薄膜光電変換装置の製造方法
US6380480B1 (en) * 1999-05-18 2002-04-30 Nippon Sheet Glass Co., Ltd Photoelectric conversion device and substrate for photoelectric conversion device
DE19935046C2 (de) * 1999-07-26 2001-07-12 Schott Glas Plasma-CVD-Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer mikrokristallinen Si:H-Schicht auf einem Substrat sowie deren Verwendung
JP4459341B2 (ja) * 1999-11-19 2010-04-28 株式会社カネカ 太陽電池モジュール
JP2001156311A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Sharp Corp 薄膜太陽電池およびその製造方法
JP2001267611A (ja) * 2000-01-13 2001-09-28 Sharp Corp 薄膜太陽電池及びその製造方法
JP2001217440A (ja) * 2000-02-04 2001-08-10 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ハイブリッド型薄膜光電変換装置とそれに用いられる透光性積層体
WO2001067521A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device
US6587263B1 (en) * 2000-03-31 2003-07-01 Lockheed Martin Corporation Optical solar reflectors
JP2001345272A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Canon Inc シリコン系薄膜の形成方法、シリコン系薄膜及び光起電力素子
US7351993B2 (en) * 2000-08-08 2008-04-01 Translucent Photonics, Inc. Rare earth-oxides, rare earth-nitrides, rare earth-phosphides and ternary alloys with silicon
JP3490964B2 (ja) * 2000-09-05 2004-01-26 三洋電機株式会社 光起電力装置
US6566159B2 (en) * 2000-10-04 2003-05-20 Kaneka Corporation Method of manufacturing tandem thin-film solar cell
US6632993B2 (en) * 2000-10-05 2003-10-14 Kaneka Corporation Photovoltaic module
US6548751B2 (en) * 2000-12-12 2003-04-15 Solarflex Technologies, Inc. Thin film flexible solar cell
JP4229606B2 (ja) * 2000-11-21 2009-02-25 日本板硝子株式会社 光電変換装置用基体およびそれを備えた光電変換装置
TWI313059B (zh) * 2000-12-08 2009-08-01 Sony Corporatio
US6750394B2 (en) * 2001-01-12 2004-06-15 Sharp Kabushiki Kaisha Thin-film solar cell and its manufacturing method
US20030044539A1 (en) * 2001-02-06 2003-03-06 Oswald Robert S. Process for producing photovoltaic devices
JP4433131B2 (ja) * 2001-03-22 2010-03-17 キヤノン株式会社 シリコン系薄膜の形成方法
JP2003007629A (ja) * 2001-04-03 2003-01-10 Canon Inc シリコン系膜の形成方法、シリコン系膜および半導体素子
GB0114896D0 (en) * 2001-06-19 2001-08-08 Bp Solar Ltd Process for manufacturing a solar cell
WO2003073517A1 (en) * 2002-02-27 2003-09-04 Midwest Research Institute Monolithic photovoltaic energy conversion device
KR100847487B1 (ko) * 2002-04-09 2008-07-22 가부시키가이샤 가네카 탠덤형 박막 광전변환 장치의 제조방법
JP2004006537A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 薄膜形成方法及び装置並びに太陽電池の製造方法並びに太陽電池
US6887728B2 (en) * 2002-08-26 2005-05-03 University Of Hawaii Hybrid solid state/electrochemical photoelectrode for hydrogen production
US7032536B2 (en) * 2002-10-11 2006-04-25 Sharp Kabushiki Kaisha Thin film formation apparatus including engagement members for support during thermal expansion
JP3970815B2 (ja) * 2002-11-12 2007-09-05 シャープ株式会社 半導体素子製造装置
JP3886046B2 (ja) * 2002-12-18 2007-02-28 シャープ株式会社 プラズマｃｖｄ装置と、それを用いた成膜方法および半導体装置の製造方法
US7402747B2 (en) * 2003-02-18 2008-07-22 Kyocera Corporation Photoelectric conversion device and method of manufacturing the device
US20060024442A1 (en) * 2003-05-19 2006-02-02 Ovshinsky Stanford R Deposition methods for the formation of polycrystalline materials on mobile substrates
US7560750B2 (en) * 2003-06-26 2009-07-14 Kyocera Corporation Solar cell device
US20050101160A1 (en) * 2003-11-12 2005-05-12 Diwakar Garg Silicon thin film transistors and solar cells on plastic substrates
US8957300B2 (en) * 2004-02-20 2015-02-17 Sharp Kabushiki Kaisha Substrate for photoelectric conversion device, photoelectric conversion device, and stacked photoelectric conversion device
CN101120433B (zh) * 2004-06-04 2010-12-08 伊利诺伊大学评议会 用于制造并组装可印刷半导体元件的方法
US7429410B2 (en) * 2004-09-20 2008-09-30 Applied Materials, Inc. Diffuser gravity support
US7959987B2 (en) * 2004-12-13 2011-06-14 Applied Materials, Inc. Fuel cell conditioning layer
DE102005019225B4 (de) * 2005-04-20 2009-12-31 Helmholtz-Zentrum Berlin Für Materialien Und Energie Gmbh Heterokontaktsolarzelle mit invertierter Schichtstrukturgeometrie
US7375378B2 (en) * 2005-05-12 2008-05-20 General Electric Company Surface passivated photovoltaic devices
JP4688589B2 (ja) * 2005-06-30 2011-05-25 三洋電機株式会社 積層型光起電力装置
US8709162B2 (en) * 2005-08-16 2014-04-29 Applied Materials, Inc. Active cooling substrate support
US20080057220A1 (en) * 2006-01-31 2008-03-06 Robert Bachrach Silicon photovoltaic cell junction formed from thin film doping source
US7235736B1 (en) * 2006-03-18 2007-06-26 Solyndra, Inc. Monolithic integration of cylindrical solar cells
US20080047599A1 (en) * 2006-03-18 2008-02-28 Benyamin Buller Monolithic integration of nonplanar solar cells
EP2002484A4 (en) * 2006-04-05 2016-06-08 Silicon Genesis Corp METHOD AND STRUCTURE FOR MANUFACTURING PHOTOVOLTAIC CELLS USING A LAYER TRANSFER PROCESS
CN101495671A (zh) * 2006-04-11 2009-07-29 应用材料公司 用于形成太阳能电池板的系统结构及其方法
US20080047603A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Guardian Industries Corp. Front contact with intermediate layer(s) adjacent thereto for use in photovoltaic device and method of making same
US20080153280A1 (en) * 2006-12-21 2008-06-26 Applied Materials, Inc. Reactive sputter deposition of a transparent conductive film
US20080173350A1 (en) * 2007-01-18 2008-07-24 Applied Materials, Inc. Multi-junction solar cells and methods and apparatuses for forming the same
US20090104733A1 (en) * 2007-10-22 2009-04-23 Yong Kee Chae Microcrystalline silicon deposition for thin film solar applications

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI514600B (zh) * 2010-08-30 2015-12-21 Sumitomo Metal Mining Co A transparent conductive film laminate, a method for manufacturing the same, and a thin film solar cell and a method for manufacturing the same
US8557041B1 (en) 2012-04-20 2013-10-15 Industrial Technology Research Institute Method for manufacturing P-I-N microcrystalline silicon structure for thin-film solar cells

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