[发明专利]薄膜太阳能电池及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池及其制作方法，且特别是有关于一种薄膜太阳能电池及其制作方法。

背景技术

图1为现有一种薄膜太阳能电池的剖面示意图。请参考图1，薄膜太阳能电池100包括一对基板112、114、二透明导电层122、124、一N型半导体层130、一P型半导体层140、一非晶硅层150。非晶硅层150位于N型半导体层130与P型半导体层140之间。N型半导体层130与P型半导体层140分别位于非晶硅层150与透明导电层122之间以及非晶硅层130与透明导电层124之间，如图1所示。此外，上述透明导电层122、124、N型半导体层130、P型半导体层140与非晶硅层150夹设于基板112、114之间。

承上述结构，当阳光160由外侧照射至太阳能电池时，如：靠近P型半导体层的一侧，位于N型半导体层130与P型半导体层140之间的非晶硅层150适于受光能而产生自由电子-空穴对，并通过N型半导体层130与P型半导体层140之间的内电场使电子与空穴分别往两层移动，而产生一种电能的储存形态，此时若外加负载电路或电子装置，便可提供电能而使电路或装置进行驱动。

一般来说，为了提高太阳能电池100的光电转换效率，通常会在N型半导体层130与透明导电层122之间配置一反射电极170，如此一来，光线穿透N型半导体层130后会再被反射电极170反射回非晶硅层150，以提高光线的利用率，而可提升太阳能电池100的光电转换效率。

然而，采用上述结构的太阳能电池100仅能转换能硅(energy band gap)大于1.7电子伏特的太阳光，因此其光电转换效率提升有限。

发明内容

本发明提供一种薄膜太阳能电池，其具有较良好的光电转换效率。

本发明另提供一种薄膜太阳能电池的制作方法，其能制作出上述之薄膜太阳能电池。

本发明提出一种薄膜太阳能电池，其包括一基板、一第一导电层、一第一型半导体层、一混合式半导体层、一第二型半导体层以及一第二导电层。第一导电层配置于基板上。第一型半导体层配置于导电层上。混合式半导体层具有一非晶硅层及一结晶硅层。非晶硅层具有一第一能隙，而结晶硅层具有一第二能隙，其中第一能隙大于第二能隙。混合式半导体层位于第一型半导体层与第二型半导体层之间。第二导电层配置于第二型半导体层上。

在本发明的一实施例中，当第一型半导体层为一N型半导体层，而第二型半导体层为一P型半导体层时，结晶硅层位于非晶硅层与N型半导体层之间，或位于非晶硅层与P型半导体层之间。

在本发明的一实施例中，当第一型半导体层为一P型半导体层，而第二型半导体层为一N型半导体层时，结晶硅层位于非晶硅层与N型半导体层之间，或位于非晶硅层与P型半导体层之间。

在本发明的一实施例中，第一导电层为透明导电层，其材质包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟锡锌氧化物、氧化锌、铝锡氧化物、铝锌氧化物、镉铟氧化物、镉锌氧化物、镓锌氧化物及锡氟氧化物等至少其一，而第二导电层包含反射层与透明导电层至少其一。

在本发明的一实施例中，第二导电层为透明导电层，其材质包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟锡锌氧化物、氧化锌、铝锡氧化物、铝锌氧化物、镉铟氧化物、镉锌氧化物、镓锌氧化物及锡氟氧化物等至少其一，而第一导电层包含反射层与透明导电层至少其一。

在本发明的一实施例中，第一导电层与第二导电层至少其一的表面为凹凸结构。

在本发明的一实施例中，非晶硅层的厚度大于0μm小于等于0.3μm，结晶硅层的厚度介于1μm至3μm之间。

本发明另提出一种薄膜太阳能电池的制作方法，其至少包括下列步骤。首先，提供一基板。接着，形成一第一导电层于基板上。然后，形成一第一型半导体层于第一导电层上。接着，形成一混合式半导体层于第一型半导体层上，其中混合式半导体层具有一非晶硅层及一结晶硅层。然后，形成一第二型半导体层于混合式半导体层上。接着，形成一第二导电层于第二型半导体层上。

在本发明的一实施例中，当第一型半导体层为一N型半导体层，而第二型半导体层为P型半导体层时，形成混合式半导体层的方法包括下列步骤。首先，形成结晶硅层于N型半导体层上。然后，形成非晶硅层于结晶硅层上。

在本发明的一实施例中，当第一型半导体层为一N型半导体层，而第二型半导体层为P型半导体层时，形成混合式半导体层的方法包括下列步骤。首先，形成非晶硅层于N型半导体层上，然后，形成结晶硅层于非晶硅层上。