[发明专利]太阳能电池以及形成该太阳能电池的方法和设备

说明书

技术领域

本发明大致关于太阳能电池以及用来形成此太阳能电池的方法和设备。更具体地，本发明关于薄膜太阳能电池和用来形成此薄膜太阳能电池的方法和设备，包括用来控制污染和改善器件产率的步骤。

背景技术

一般用来沉积半导体材料到基板上的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)腔室已为公知技术。这类PECVD腔室的实例已公开在第6,477,980号的美国专利以及第US2006006138公开号的美国专利申请案中，其全文以参考文献方式并入本文中。等离子体处理包括提供处理气体混合物到称为等离子体腔室的真空室中，然后供应电磁能量使处理气体被激发至等离子体状态。等离子体可将气体混合物分解成为可在适当基板上执行所需沉积的离子种类。

由这类沉积处理在适当基板上所形成的硅太阳能电池包括非晶硅层以及微晶硅层。这些层形成可吸收太阳光且结果能产生电流的p-i-n器件。在执行所需的沉积以形成p-i-n结构时，很重要的是在i-层形成的过程中，不会受到先前依序形成的p-层及n-层的污染。现有技术通常使用单独的沉积腔室来形成器件中每一所需的沉积层。这样的工艺相当缓慢且需要耗费大量时间才能完成，因此使得经由此类工艺产生的太阳能电池的制造成本居高不下。为了克服这种问题研发出具有多个PECVD腔室的设备，让基板(包括大面积基板)可在PECVD腔室间自动地传送和移转，以完成所需的沉积。即使是以这样进行沉积，产率仍然不足以达成所需的制造效率且其污染程度仍然会造成产率下降以及器件效能不良。

因此，需要一种包括多个PECVD腔室的太阳能电池制造设备，从而改善系统的整体产出率以及生产线的污染程度，以改善所形成器件的效能和处理顺序的器件产率。

发明内容

本发明大致提供一种在基板上形成太阳能电池器件的方法，包含沉积二或多层在第一基板上，其中沉积此二或多层的步骤包括在处理腔室内形成本征层在该第一基板的表面上，及形成第一掺杂层于该形成在第一基板上的本征层上，在该二或多层被沉积在该第一基板上之后，钝化(passivating)设置在该处理腔室的处理区中的腔室组件的表面，其中钝化该腔室组件表面的步骤包括沉积包含硅的钝化层在该腔室组件的表面上，沉积二或多层在第二基板上，其中沉积此二或多层的步骤包括在处理腔室内形成本征层在该第二基板的表面上，及形成第一掺杂层于该形成在第二基板上的本征层上，及在该二或多层被沉积在该第一和第二基板上之后，干燥(seasoning)该腔室组件的表面，其中干燥该腔室组件表面的步骤包括以清洁气体移除该腔室组件该表面上的一定量的材料及沉积包含有硅的干燥层在该腔室组件的该表面上。

本发明实施方式还包含提供一种在基板上形成太阳能电池器件的方法，包含在第一处理区中处理多个基板，其中在该第一处理区中处理多个基板的步骤包括沉积多个第一层在第一腔室组件及多个基板上，其中当该多个第一层中的一层是沉积在该多个基板中的一个基板上时，该第一腔室组件和该多个基板中的一基板是放置在该第一处理腔室的该处理区中，且在该多个基板已被处理后，干燥设置在该第一处理腔室的该处理区内的该第一腔室组件的表面，其中干燥该第一腔室组件表面的步骤包括以清洁气体(cleaning gas)移除一定量的至少一部分的多个第一层材料(其沉积在该第一腔室组件上)及沉积包含有硅的第二层在该第一腔室组件的该表面上，在第二处理腔室内处理该多个基板，其中在第二处理腔室内处理该多个基板的步骤包含沉积一或多第三层在第二腔室组件(其位于该第二处理腔室的处理区中)上及形成在该多个基板之一上的第一层上，及当该一或多第三层的沉积完成后，钝化设置在该处理区内的该第二腔室组件的表面，其中钝化该第二腔室组件的表面的步骤包括沉积包含有硅的第四层在该第二腔室组件的该表面上。

本发明实施方式还包含提供一种形成太阳能电池器件的方法，包含移除腔室组件的表面上一定量的沉积材料(该腔室组件位于第一处理腔室的处理区中)，以清洗气体(purging gas)清洗该第一处理腔室的该处理区，沉积干燥层在该腔室组件的表面上，其中该干燥层包含硅，待该干燥层被沉积在该腔室组件上之后，将基板放置在该处理区的基板支撑件上。并在该基板的表面上沉积一或多层，以形成一部分太阳能电池器件。