[发明专利]光吸收层的改质方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种光吸收层的改质方法，且特别是有关于一种CIGS光吸收层的改质方法。 

背景技术

近年来由于受到全球气候变迁、环境污染问题以及资源日趋短缺的影响，在环保意识高涨与能源危机的警讯下刺激了太阳光电产业的蓬勃发展。于各种太阳能电池中，由于硒化铜铟镓电池(Cu(In，Ga)Se₂，CIGS)具备高转换效率、稳定性佳、低材料成本、可制成薄膜等优点，因此受到极大的重视。 

CIGS化合物属于黄铜矿(chalcopyrite)结构，其主要由IB-IIIA-VIA族化合物所组成，其为一种直接能隙(direct bandgap)半导体材料，可通过调控组成而改变半导体的能隙，是目前作为光吸收层的主要材料。 

已知的CIGS化合物的制法中，通常先形成CIGS光吸收层，之后进行硫化(sulfurization)步骤，以增加界面能隙(boundary energy gap)。 

然而，硫化步骤所使用的硫化氢(H₂S)气体具有高毒性与高污染性，且气体价格昂贵，导致制程成本提高。再者，硫化氢(H2S)气体与CIGS光吸收层之间的反应属于固-气反应，气体于腔体中分布不均，将会导致光吸收层的均匀性不佳。 

因此，业界亟需发展一种光吸收层的改质方法，此方法不需要使用硫化氢(H₂S)气体进行硫化步骤，以提升光吸收层的均匀性并降低制程成本。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种光吸收层的改质(modifying)方法，此方法不需要使用硫化氢(H₂S)气体进行硫化步骤，以提升光吸收层的均匀性并降低制程成本。 

本发明提供一种光吸收层的改质方法，包括以下步骤：(a)提供一基板； (b)形成一光吸收层于该基板之上，其中该光吸收层包括IB族元素、IIIA族元素与VI族元素；(c)形成一浆料于该光吸收层之上，其中该浆料包括VI族元素；以及(d)将含有该浆料的该光吸收层进行一热处理制程。 

本发明的光吸收层的改质方法不需要使用硫化氢(H₂S)气体进行硫化步骤，可提升光吸收层的均匀性并降低制程成本。 

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，作详细说明如下： 

具体实施方式

本发明提供一种光吸收层的改质方法，此方法是先形成铜铟镓硒(CIGS)光吸收层，再将浆料涂布于光吸收层之上，之后进行热处理制程，以将CIGS光吸收层改质成CIGSS层。 

改质方法包括以下步骤(a)-(d)，首先，进行步骤(a)，提供基板，其中基板包括钼、银、铝或上述的组合。 

接着，进行步骤(b)，形成光吸收层于基板之上，其中光吸收层包括IB族元素、IIIA族元素与VI族元素，以形成IB-IIIA-VIA族化合物。 

上述IB族包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)或上述的组合，IIIA族包括铝(Al)、铟(In)、镓(Ga)或上述的组合。 

上述的VIA族包括硫(S)、硒(Se)、锑(Te)或上述的组合。 

于一实施例中，IB-IIIA-VIA族化合物为CuInGaSe₂。于一另实施例中，IB-IIIA-VIA族化合物为CuInGaS₂。 

形成光吸收层的方式包括蒸镀(vapor deposition)、溅镀(sputter)、电沉积法(electrodeposition)或涂布法(coating)。须注意的是，除上述方式之外，只要能形成光吸收层的其它沉积方式亦在本发明的保护范围内。 

于一实施例中，将钼作为基板，放入蒸镀腔体中，利用加热系统将铜、铟、镓与硒元素蒸镀沉积于钼基板之上。 

上述IB族、IIIA族与VIA族摩尔数比为约(0.7～1.4)∶(0.7～1.4)∶(0.005～2.2)，较佳为约(0.7～1.3)∶(0.7～1.3)∶(0.006～2.2)，最佳为约(0.8～1.3)∶(0.8～1.3)∶(0.008～2.2)。 

之后，进行步骤(c)，形成浆料于光吸收层之上，其中浆料包括VI族元素， 其中VIA族包括硫(S)、硒(Se)、锑(Te)或上述的组合。