用廉價的pecvd制造的高效率太陽能電池的制作方法
【專利摘要】一種用于形成光伏器件的方法，包括，通過采用高沉積速率等離子體增強化學氣相沉積(HDR PECVD)工藝，在襯底上沉積(302)光伏疊層的一個或多個層。在所述光伏疊層上形成接觸(306)，以提供光伏電池。在配置為改善總性能的溫度和時長下，在所述光伏電池上進行退火(310)。
【專利說明】用廉價的PECVD制造的高效率太陽能電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光伏器件及制造方法，并且更具體地，涉及改善用廉價的沉積工具制 造的器件的效率的系統(tǒng)、器件和制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著對更效率和更廉價的太陽能的爭取，需要用于生產(chǎn)太陽能板的更高生產(chǎn)量和 更低費用的工具。常規(guī)的太陽能板生產(chǎn)典型地依賴于等離子體增強化學氣相沉積工具，該 等離子體增強化學氣相沉積工具需要超高真空和低沉積速率（例如，1埃/秒），以便達到 足夠的品質(zhì)。這樣的工藝以低等離子體功率（以降低成本和保護正在制造的器件）和低氣 體壓力為標志。這些工藝導致低生產(chǎn)率并且阻礙對促進太陽能作為長期能量解決方案的推 動。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] -種用于形成光伏器件的方法，包括通過采用高沉積速率等離子體增強化學氣相 沉積（HDR PECVD)工藝，在襯底上沉積光伏疊層的一個或多個層。在所述光伏疊層上形成 接觸，以提供光伏電池。以配置為改善總性能的溫度和時長，在所述光伏電池上進行退火。
[0004] 另一種用于形成光伏器件的方法，包括在透明襯底的透明電極上沉積P-型層；在 所述P-型層上沉積本征層；在本征層上沉積η-型層，其中，至少所述P-型層、所述本征層 和所述η-型層被通過采用高沉積速率等離子體增強化學氣相沉積（HDR PECVD)工藝而沉 積，以在所述襯底上形成光伏疊層；在η-型層光伏疊層上形成接觸，以提供光伏電池；以及 在約155和250攝氏度之間的溫度下，將所述光伏電池退火，以改善總性能。
[0005] 又一種用于形成光伏器件的方法，包括在透明襯底的透明電極上沉積緩沖層；在 所述緩沖層上沉積Ρ-型層；在所述Ρ-型層上沉積本征層；在所述本征層上沉積η-型層，其 中，至少所述Ρ-型層、所述緩沖層、所述本征層和所述η-型層被通過采用高沉積速率等離 子體增強化學氣相沉積（HDR PECVD)工藝而沉積，以在所述襯底上形成光伏疊層，所述HDR PECVD工藝包括在約lmTorr和約90mTorr之間的真空壓力下的3埃每秒或者更大的沉積速 率；在η-型層光伏疊層上形成接觸，以提供光伏電池；以及在約155和250攝氏度之間的溫 度下，將所述光伏電池退火約5分鐘和約10分鐘之間的時長，以改善總性能。
[0006] 一種光伏器件，包括通過采用高沉積速率等離子體增強化學氣相沉積（HDR PECVD)工藝在襯底上形成的光伏疊層的一個或多個層。接觸被形成在所述光伏疊層上，以 提供光伏電池。降低缺陷區(qū)被設置在光伏電池的部分中鄰近于接觸區(qū)域，并且被通過配置 為改善總性能的退火而形成。所述退火包括在約155攝氏度和約250攝氏度之間的溫度， 以使得所述降低缺陷區(qū)更導電。
[0007] 另一種光伏器件包括在透明襯底的透明電極上形成的ρ-型層、在所述ρ-型層上 形成的本征層和在本征層上形成的η-型層，其中，至少所述ρ-型層、所述本征層和所述 η-型層被通過高沉積速率等離子體增強化學氣相沉積（HDR PECVD)工藝而形成。在所述 η-型層上形成接觸。降低的缺陷區(qū)被設置為在所述η-型層中鄰近于所述接觸以及在所述 Ρ-型層中鄰近于所述透明電極，并通過配置為改善總性能的退火而形成。所述退火包括在 約155攝氏度和約250攝氏度之間的溫度。
[0008] 又一種光伏器件，包括在透明襯底的透明電極上形成的緩沖層、在所述緩沖層上 形成的Ρ-型層、在所述Ρ-型層上形成的本征層和在所述本征層上形成的η-型層，其中，至 少所述Ρ-型層、所述緩沖層、所述本征層和所述η-型層包括高沉積速率等離子體增強化學 氣相沉積（HDR PECVD)工藝的特性，以在所述襯底上形成光伏疊層。所述HDR PECVD工藝 包括在約lmTorr和約90mTorr之間的真空壓力下的3埃每秒或者更大的沉積速率。接觸 被形成在所述光伏疊層的所述η-型層上，以提供光伏電池。降低缺陷區(qū)被設置為在所述 η-型層中鄰近于所述接觸以及在所述緩沖層中鄰近于所述透明電極，并且被通過配置為改 善總性能的退火而形成。所述退火包括在約155攝氏度和約250攝氏度之間的溫度和在約 5分鐘和約10分鐘之間的時長。
[0009] 從將被連同附圖而閱讀的下列說明性實施例的詳細描述，這些和其它特征以及優(yōu) 點將變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 本公開將參考下列附圖在優(yōu)選實施例的下列描述中提供細節(jié)，其中：
[0011] 圖1為根據(jù)本原理形成的具有降低的缺陷區(qū)的光伏器件的截面圖；
[0012] 圖2描繪了用于描繪經(jīng)過和未經(jīng)過退火的光伏器件性能的示出電流密度（mA/cm2) 對電壓（V)的圖形；以及
[0013] 圖3為示出了根據(jù)說明性實施例的通過高沉積速率等離子體增強化學氣相沉積 (HDR PECVD)工藝和退火的用于制造光伏器件的方法的框圖/流程圖。

【具體實施方式】
[0014] 根據(jù)本原理，呈現(xiàn)向通過高沉積速率和高生產(chǎn)量工藝制造的光伏電池提供改善的 效率的方法和器件。用于半導體器件的層經(jīng)常被使用低沉積能量而沉積。由于低能量允許 高品質(zhì)a-si :H層沉積和較低能量使用，低沉積能量被制造業(yè)所青睞。由于低能量在表面上 用低能量轟擊產(chǎn)生等離子體，導致對在半導體器件上存在的結(jié)構(gòu)的較少損傷，設計者也優(yōu) 選低沉積能量。在薄膜Si太陽能電池應用中，由于較高能量增加將形成微晶相的可能性， 需要高沉積能量用于沉積P+層。微晶相可以降低在P+層和電極（例如，從透明導電氧化 物（TC0)而形成）之間的勢壘高度。
[0015] 例如，光伏疊層和，特別地，p-i-n結(jié)構(gòu)（ρ-型層、本征層、η-型層）或者n-i-p結(jié) 構(gòu)（η-型層、本征層、ρ-型層）包括在界面處的能帶偏移可以被基于層的結(jié)晶度而改善的 層-功率越高，結(jié)晶度越高。較高結(jié)晶度允許通過勢壘的隧穿電流。在有用的實例中，可 以在透明導電氧化物（TC0)至ρ+層之間的界面處獲得這樣的改善。由于，所有開發(fā)的TC0 薄膜為η-型，在TC0/p+層處的能帶偏移是不可避免的。
[0016] 在特別地有用的實施例中，使用低成本沉積工藝構(gòu)造光伏器件。這些工藝包括等 采用高沉積速率并且使用低真空的等離子體增強化學氣相沉積（PECVD)(以下被稱為"高 沉積速率PECVD"或者HDR PECVD)。該HDR PECVD工藝增加了生產(chǎn)量，但是可導致較低性 能。為了改善電池性能，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用于改善HDR PECVD器件的品質(zhì)和電池性能的 方法。通過改善HDR PECVD電池的電池性能，HDR PECVD的所有的優(yōu)點為可得的，同時降低 了缺點。
[0017] 在特別地有用的實施例中，形成硅基光伏器件。在金屬接觸（例如，電極）的形成 之后，整個器件經(jīng)受低溫度退火工藝。退火工藝導致約1-3%的電池效率改善，其為在太陽 能工業(yè)中的顯著改善。根據(jù)本原理，權(quán)衡了競爭優(yōu)點以達到高生產(chǎn)量制造工藝而同時維持 器件品質(zhì)和性能。
[0018] 應當理解，將按照具有襯底和光伏疊層的給定的說明性構(gòu)造而描述本發(fā)明；然而， 其它構(gòu)造、結(jié)構(gòu)、襯底、材料和工藝特征以及步驟可在本發(fā)明的范圍之內(nèi)而變化。
[0019] 還應當理解，當諸如層、區(qū)域或者襯底的要素被稱為在另一種要素"上"或者"之 上"時，其可以直接在其它要素上或者也可存在中間要素。相反，當要素被稱為"直接"在另 一種要素上或者之上時，不存在中間要素。還應當理解，當要素被稱為"連接"或者"耦合" 到另一種要素時，其可以直接被連接到或者耦合到其它要素或者可存在中間要素。相反，當 要素被稱為"直接連接"或者"直接耦合"到另一種要素時，不存在中間要素。
[0020] 可以為集成電路整體產(chǎn)生光伏器件的設計，或者光伏器件的設計可以與印刷電路 板上的部件相結(jié)合。電路或者板可以在圖形計算機編程語言中體現(xiàn)，并且存儲在計算機存 儲介質(zhì)（例如盤、帶、物理硬盤驅(qū)動器、或諸如存儲存取網(wǎng)絡的虛擬硬盤驅(qū)動器）中。如果 設計者不制造芯片或者光伏器件，則設計者可以直接或間接將所得到的設計通過物理裝置 (例如，通過提供存儲有該設計的存儲介質(zhì)的副本）或電子地（例如通過互聯(lián)網(wǎng)）傳送。
[0021] 這里描述的方法可用于制造光伏器件和/或具有光伏器件的集成電路芯片。所得 到的器件/芯片可以以原料晶片的形式（即，作為具有多個未封裝的器件/芯片的單個晶 片）、作為裸管芯或者以封裝的形式由制造商分配。在后面的情況下，器件/芯片安裝在單 個芯片封裝體（例如，塑料載體，具有固定到母板或更高級的載體上的引線）中或者安裝在 多芯片封裝體（例如，具有表面互連或掩埋互連、或者具有表面互連和掩埋互連的陶瓷載 體）中。在任何一種情況下，該器件/芯片然后可以作為（a)諸如母板的中間產(chǎn)品或（b) 最終產(chǎn)品的一部分，與其它芯片、分立電路元件和/或其它信號處理裝置集成。該最終產(chǎn)品 可以是包括集成電路芯片的任何產(chǎn)品，包括玩具、能量收集器、太陽能器件和其它應用，該 其它應用包括具有顯示器、鍵盤或其它輸入裝置以及中央處理器的計算機產(chǎn)品或裝置。這 里描述的光伏器件對于用來為電子裝置、家庭、建筑物、車輛等提供功率的太陽能電池、面 板或模塊特別有用。
[0022] 也應當理解，將用所列出的元素（例如，SiC或者SiGe)來描述材料化合物。這些 化合物包括化合物內(nèi)元素的不同比例，例如，SiGe包括Sifeh,其中X小于或等于1等等。 此外，根據(jù)本發(fā)明原理，其它元素可以包含在該化合物中，并且仍舊起作用。具有另外元素 的化合物在這里被稱為合金。
[0023] 當前的實施例可以是光伏器件或電路的一部分，并且這里描述的電路可以是集成 電路芯片、太陽能電池、光敏器件等的設計的一部分。該光伏器件可以是長度和/或?qū)挾仍?英尺或米量級的大尺度器件，或者可以是用于計算器、太陽能供電的燈等中的小尺度器件。
[0024] 也應當理解，本發(fā)明可包括包含子電池的串疊（多結(jié)）結(jié)構(gòu)，其將被關(guān)于特別材料 而描述。每個子電池包括P摻雜層、η摻雜層和未摻雜的本征層。
[0025] 現(xiàn)在參考附圖，其中，相似的標號表示相同或者相似的要素，首先參考圖1，根據(jù)一 個實施例，說明性地描繪了說明性的光伏結(jié)構(gòu)100。本實施例可為光伏器件或者電路的一 部分，并且這里描述的電路可為用于集成電路芯片、太陽能電池、光敏器件等的設計的一部 分。這里描述的光伏器件優(yōu)選為用于在太陽能中使用的在長度和/或?qū)挾壬系挠⒊呋蛎琢?級的大尺度。因而，本原理優(yōu)選采用通過較快沉積速率和較容易處理而提供較高生產(chǎn)量的 制造工藝（HDR PECVD)的大尺度器件。這包括在處理腔中的較低真空壓力、較高沉積速率 等等。
[0026] 結(jié)構(gòu)100包括允許光的高透射率的襯底102。襯底102包括諸如玻璃、石英、硅、聚 合物等或其組合的透明材料。第一電極104包括透明導電材料。電極104包括透明導電氧 化物（TC0)，例如，諸如，摻氟氧化錫（Sn02:F，或者"FT0")、摻雜的氧化鋅（例如，Ζη0:Α1)、 氧化銦錫（ΙΤ0)或者其它合適的材料。對于本實例，說明性地采用摻雜的氧化鋅用于電極 104。TC0 104允許光通過到下方的有源（active)光吸收材料，并且允許導電以將光生電荷 載流子從該光吸收材料運送走。TC0 104通過化學氣相沉積（CVD)工藝、低壓CVD(LPCVD) 工藝或者等離子體增強（PE-CVD)工藝而沉積。
[0027] 采用緩沖層105。緩沖層105可包括鍺或者硅鍺并且可包括諸如B、Ga、In或其組 合的P-型摻雜劑。在一個實施例中，緩沖層105包括硅-鍺合金層，該硅-鍺合金層包括 鍺、硅、可選地P-型摻雜劑和氫。在此實施例中，鍺的原子濃度大于50%。取決于TC0 104 的功函數(shù)，在Ge中的Si含量可以變化。與在緩沖層105上形成的p-摻雜層106相比，緩 沖層105具有更大的鍺的原子濃度。
[0028] 緩沖層105可以為非晶、微晶或者單晶。緩沖層105包括氫化材料。例如，如果緩 沖層105包括氫化非晶硅鍺合金、氫化微晶硅-鍺合金、氫化非晶鍺或者氫化微晶鍺，緩沖 層105的材料的氫化降低了局域電子態(tài)并且增加了緩沖層105的導電性?？墒褂肎eH 4等離 子體形成氫化非晶鍺。例如，可以通過HDRPECVD工藝形成緩沖層105。在一個實施例中， HDR PECVD工藝包括在約100mW/cm2和約10W/cm2之間的功率。任一工藝的沉積溫度被維 持在約200度C至約300度C之間，然而也可以采用其它溫度。提供包括例如3-25埃/秒 的高沉積速率（HDR)。緩沖層105較好地過渡在層之間的帶隙能量。
[0029] 緩沖層105的厚度可以從約lnm至約10nm，然而也可以采用更小或者更大厚度。 諸如在TC0104和緩沖層105之間以及在緩沖層105和p+層106之間的所有勢壘，存在于價 帶位置。具有緩沖層105的一個目的是在TC0104和p+層106之間有中間帶隙橋（mid-gap bridge)〇
[0030] 緩沖層105較好對準在TC0層104 (例如，ZnO)和p-型層106 (例如，a-SiC:H)之 間的費米能級。在ZnO的情況下，TC0層104的費米能級約4. 5eV。不具有緩沖層105,則 在TC0 104和p-型層106之間存在較大的肖特基勢壘。具有緩沖層105,則TC0 104和緩 沖層105的費米能級被良好地對準，降低了勢壘偏移。在緩沖層105和p-型層106之間的 導帶也被良好地對準。通過此種方式，通過允許較高開路電壓而沒有犧牲填充因子 (FF)，肖特基勢壘被降低或者被消除，導致更好的導電性和更有效率的器件操作。在特別有 用的實施例中，可認為當至少維持填充因子（FF)時，緩沖層105的增加的結(jié)晶度與增加的 開路電壓（V QC)相關(guān)聯(lián)。
[0031] P-摻雜層106包括非晶、微晶、或者單晶P-摻雜含硅材料。P-摻雜層106可以為 p-摻雜娃層，該p-摻雜娃層包括：娃和至少一種p-型摻雜劑以及可選的氫；p-摻雜娃-碳 合金層，包括：硅、碳、至少一種P-型摻雜劑以及可選的氫。也可以采用其它材料。
[0032] 在一些情況下，P-摻雜層106包括氫化非晶、微晶或者單晶P-摻雜含硅材料。氫 化p-摻雜含娃材料可以被沉積在具有含娃反應劑氣體作為載氣的工藝腔中。為了促進在 氫化p-摻雜含娃材料中的氫并入，可以米用包括氫的載氣。在載氣之中的氫氣中的氫原子 被并入到沉積的材料中，以形成P-摻雜層106的非晶或者微晶氫化P-摻雜含硅材料。
[0033] 在一個實施例中，P-摻雜或者P-型層106包括硼作為摻雜劑，然而可以采用其它 p-型摻雜劑。使用乙硼燒氣體、三甲基硼燒（trimethylborane)或者其它氣體沉積層106。 P-型層106具有在約5-30nm之間的厚度。在特別有用的實施例中，層106包括非晶SiC或 者Si。p-型層106的處理也可以影響器件的效率。例如，可選擇對于沉積p-型層106的 沉積參數(shù)，以增加緩沖層105的效果。
[0034] 例如，可以通過HDR PECVD工藝形成p-型層106。與緩沖層105或者任何在器件 100中的其它層一樣，HDR PECVD通過增加生產(chǎn)量和降低制造時間而降低了成本。HDR PECVD 沉積包括在約lOOmW/cm2和約lOW/cm2之間的功率。用于工藝的沉積溫度可被維持在約200 度C至約300度C之間，然而可采用其它溫度。p-型層106的厚度可以從約5nm至約30nm, 然而也可以采用更小或者更大的厚度。
[0035] 在一個實施例中，就費米能級而言，p-型層106(例如，a-SiC:H)與TC0層104(例 如，ZnO)或者緩沖層105(例如，Ge)(如果采用）相對準。通過在層106上從兼容材料形成 的本征層110的形成，繼續(xù)處理。本征層110為未摻雜的并且包括非晶硅材料，例如，氫化 非晶Si(a-Si:H)。本征層110包括在約150-350nm之間的厚度，然而也考慮其它厚度。使 用HDR PECVD工藝形成本征層110,例如，從硅烷氣體和氫氣。由于本征層110相對大的厚 度，使用HDR PECVD工藝用于制造本征層110提供了最大的時間節(jié)省。
[0036] 在本征層110上形成摻雜層112 (例如，η-型層）。層112包括η-型含Si層，例 如，氫化微晶（μ c-Si:H)、單晶（Si)或者非晶（a-Si)層。通過HDR PECVD工藝沉積層112。 η-型層112具有在約5-20nm之間的厚度。背反射器和/或底部電極114被使用諸如Ag、 A1等的反射金屬而形成，并且與ZnO或者其它層相組合。采用諸如物理或者化學氣相沉積、 濺射、蒸發(fā)、電鍍或者化學鍍等的合適的金屬沉積工藝。應當理解，可在器件100中使用其 它材料選擇、層，結(jié)構(gòu)等，包括另外的背反射器等、或者替代反射器：串疊電池等。
[0037] 應當理解在圖1中描繪的結(jié)構(gòu)為說明性的，并且可采用其它結(jié)構(gòu)，例如，p-i-n疊 層可以為反的（n-i-p)。此外，可用HDR PECVD沉積工藝形成器件100的一個或多個層，而 使用它工藝形成其它層。
[0038] 在真空腔內(nèi)進行HDR PECVD沉積工藝。這里采用的真空腔不必包括超高真空壓力。 反而，根據(jù)本原理，采用低真空。低真空包括在約lmTorr和約90mTorr之間的壓力。通過 此真空和其它參數(shù)，可以達到高沉積速率（例如，3-25埃/秒）。諸如沉積功率、真空、處理 溫度等的HDR PECVD沉積工藝的特性導致在器件生產(chǎn)量的顯著增加。
[0039] 應當進一步理解，采用HDR PECVD以沉積非晶Ge:H(a-Ge:H)、非晶Si:H(a-Si:H)、 微晶Ge:H(y c-Ge:H)、微晶Si:H(y c-Si:H)用于p+、本征、n+和可選的緩沖層。另夕卜，可 以通過并入用于沉積這些層的碳氣體來沉積a-SiC:H和yc-SiC:H。這些材料的組合也是 有用的，例如，沉積a-SiGe:H、yc-SiGe:H用于p+、本征、n+和可選的緩沖層。若需要或者 希望，與層一起并入其它材料和/或另外的元素（包括恰當?shù)膿诫s劑）。
[0040] 可在形成所有層、一個層或者層的任何組合時采用HDR PECVD。HDR PECVD工藝可 與其它工藝（例如，其它沉積工藝、晶片接合等）相組合。
[0041] 根據(jù)特別有用的實施例，在形成底部電極或者接觸114之后，整個結(jié)構(gòu)100經(jīng)受退 火工藝以改善器件性能。退火工藝包括快速熱退火（RTA)，并且目標為對于限定時長（例 如，約5分鐘至約10分鐘）的特定的溫度范圍（例如，約155至約250度C)。退火被認為 治愈缺陷和降低在金屬電極與半導體材料之間的接觸電阻。此外，尤其在最接近電極104 和114的頂部和底部層（例如，p-型層106和η-型層112)處達到在結(jié)晶度的增加。
[0042] 降低缺陷區(qū)120和122被鄰近于電極或者接觸104和114而設置。降低缺陷區(qū) 120和122是致密的，與ρ-型層106或者η-型層112的鄰近區(qū)域相比，其更具結(jié)晶性和導 電性。在一個實施例中，缺陷區(qū)120和122擴展到本征層110中。光伏器件100包括具有 大長度和寬度但是小厚度的板。退火加熱導電接觸104和114,并且在器件的厚度方向上提 供溫度分布。當在接觸處的溫度基本保持一致時，最接近接觸104和114的區(qū)域被在最高 溫度下退火。因為二極管層（p-i-n)較差導熱，溫度隨著到結(jié)構(gòu)中的深度而降低?？梢酝?過控制降低缺陷區(qū)120和122,選擇退火的溫度和時長以確定器件的性能。
[0043] 基于光伏器件或者電池100的特性，配置降低缺陷區(qū)120和122(基于穿過器件 100厚度的深度而定尺寸）。例如，在確定退火對器件100的影響時，采用層的數(shù)目、其尺寸 (例如，厚度）、其性質(zhì)（例如，材料、形成工藝等）和其它考慮。可以通過選擇用于退火的 時長和溫度（在約5分鐘和約10分鐘之間，在155至250度C)，配置降低缺陷區(qū)120、122。
[0044] 參考圖2,圖形示出未經(jīng)過退火（繪圖202)和經(jīng)過退火（繪圖204中）的光伏電 池性能。圖形繪出對于相同器件在接觸形成之后，經(jīng)過退火和未經(jīng)過退火的以mA/cm 2為單 位的電流密度（J)對以伏特為單位的電壓（V)的關(guān)系。如從圖形可見，繪圖204移至右邊， 其顯示改善的器件效率。繪圖202和204對應于包括使用HDR PECVD處理而處理的非晶Si 基層的器件。器件包括P-i-n (ρ-型、本征、η-型）層。在250度C進行約5分鐘退火工藝。 根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，隨后為RTA的HDR PECVD形成導致改善的器件效率。表I示出收集的對于 經(jīng)過和不經(jīng)過退火工藝的相同電池的數(shù)據(jù)。
[0045] 表 I :
[0046]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于形成光伏器件的方法，包括： 通過采用高沉積速率等離子體增強化學氣相沉積（HDR PECVD)工藝，在襯底上沉積 (302)光伏疊層的一個或多個層； 在所述光伏疊層上形成（306)接觸，以提供光伏電池；以及 以配置為改善總性能的溫度和時長，將所述光伏電池退火（310)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個或多個層包括在所述襯底上形成的透明 電極和所述光伏疊層的P-型層之間的緩沖層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述HDR PECVD工藝包括3埃每秒或者更大的沉 積速率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述HDR PECVD工藝包括在約lmTorr和約 90mTorr之間的真空壓力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中退火包括在約5分鐘和約10分鐘之間的時長。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括，在所述退火之前測試所述光伏電池和施 加所述退火以基于所述光伏電池的特性來優(yōu)化所述光伏電池的性能。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述光伏電池的所述特性包括材料、尺寸和所采 用的用于形成的工藝。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述HDR PECVD工藝包括在約lOOmW/cm2和約 10W/cm2之間的功率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述溫度包括在約155攝氏度和約250攝氏度之 間的范圍。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光伏電池包括整體地形成的大于〇. 25平方 英尺的輻射吸收區(qū)域。
11. 一種用于形成光伏器件的方法，包括： 在透明襯底的透明電極上沉積（302) p-型層； 在所述P-型層上沉積（302)本征層； 在本征層上沉積（302) η-型層，其中，至少所述p-型層、所述本征層和所述η-型層被 通過采用高沉積速率等離子體增強化學氣相沉積（HDR PECVD)工藝而沉積，以在所述襯底 上形成光伏疊層； 在所述η-型層光伏疊層上形成（306)接觸，以提供光伏電池；以及 在約155和250攝氏度之間的溫度下，將所述光伏電池退火（310)，以改善總性能。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述光伏疊層包括設置在所述透明電極和所 述Ρ-型層之間的緩沖層。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述HDR PECVD工藝包括3埃每秒或者更大的 沉積速率。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述HDR PECVD工藝包括在約lmTorr和約 90mTorr之間的真空壓力。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，快速熱退火包括在約5分鐘和約10分鐘之間 的時長。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進一步包括，在退火之前測試所述光伏電池和施加 所述退火以基于所述光伏電池的特性來優(yōu)化所述光伏電池的性能。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述光伏電池的所述特性包括材料、尺寸和所 采用的用于形成的工藝。
18. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述HDR PECVD工藝包括在約lOOmW/cm2和約 10W/cm2之間的功率。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述光伏電池包括整體地形成的大于0. 25平 方英尺的輻射吸收區(qū)域。
20. -種用于形成光伏器件的方法，包括： 在透明襯底的透明電極上沉積（304)緩沖層； 在所述緩沖層上沉積（302) p-型層； 在所述P-型層上沉積（302)本征層； 在所述本征層上沉積（302) η-型層，其中，至少所述p-型層、所述緩沖層、所述本征層 和所述η-型層被通過采用高沉積速率等離子體增強化學氣相沉積（HDR PECVD)工藝而沉 積，以在所述襯底上形成光伏疊層，所述HDR PECVD工藝包括在約lmTorr和約90mTorr之 間的真空壓力下的3埃每秒或者更大的沉積速率； 在所述η-型層光伏疊層上形成（306)接觸，以提供光伏電池；以及 在約155和250攝氏度之間的溫度、約5分鐘和約10分鐘之間的時長下，將所述光伏 電池退火（310)，以改善總性能。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進一步包括，在所述退火之前測試所述光伏電池和 施加所述退火以基于所述光伏電池的特性來優(yōu)化所述光伏電池的性能。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述光伏電池的所述特性包括材料、尺寸和所 采用的用于形成的工藝。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述HDR PECVD工藝包括在約lOOmW/cm2和約 10W/cm2之間的功率。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述光伏電池包括整體地形成的大于0. 25平 方英尺的輻射吸收區(qū)域。
【文檔編號】H01L31/18GK104303321SQ201380024927
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】K·E·福格爾, A·J·宏, 金志煥, D·K·薩達那 申請人:國際商業(yè)機器公司