專利名稱：硅基薄膜太陽能電池制造方法及其制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅基薄膜太陽能電池制造方法及其制造裝置。
背景技術(shù)：
薄膜太陽能電池是在玻璃、金屬或塑料等基板上沉積很薄(幾微米至幾十微米)的光電材料而形成的ー種太陽能電池。薄膜太陽能電池具備弱光條件下仍可發(fā)電、生產(chǎn)過程能耗低及可大幅度降低原料和制造成本等一系列優(yōu)勢，已成為近年來的研究熱點，其市場發(fā)展?jié)摿薮?。在公開號為CN101775591A的中國專利申請中公開了ー種非晶硅薄膜太陽能電池，如圖1所示。所述非晶硅薄膜太陽能電池依次包括玻璃基板10、透明電極層11、P型非晶硅層12、本征非晶硅層13、N型非晶硅層14、背電極18和保護板19，其中P型非晶硅層12、本征非晶硅層13和N型非晶硅層14共同組成ー個非晶硅光電単元?，F(xiàn)有技術(shù)中還存在ー種微晶硅薄膜太陽能電池，參考圖2所示，所述微晶硅薄膜太陽能電池依次包括玻璃基板10、透明電極層11、P型微晶娃層15、本征微晶娃層16、N型微晶娃層17、背電極18和保護板19,其中P型微晶娃層15、本征微晶娃層16和N型微晶娃層17共同組成ー個微晶娃光電單?！，F(xiàn)有技術(shù)中還發(fā)展了ー種非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池，如圖3所示，所述非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池依次包括玻璃基板10、透明電極層11、非晶硅光電單元、微晶硅光電單元、背電極18、保護板19，其中所述非晶硅光電單元由P型非晶硅層12、本征非晶硅層13和N型非晶硅層14共同組成；所述微晶硅光電単元由P型微晶硅層15、本征微晶娃層16和N型微晶娃層17共同組成。以下以非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池為例，說明現(xiàn)有技術(shù)中薄膜太陽能電池的制造過程。參考圖3和圖4，圖4是現(xiàn)有技術(shù)中非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。該設(shè)備用于制造圖3中的非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池，包括加載腔31，用于加載包括透明電極層11的玻璃基板10 ;卸載腔32，用于卸載包括N型微晶硅層17的玻璃基板10 ;非晶硅處理腔33，用于在所述透明電極層11上依次形成P型非晶硅層12、本征非晶硅層13和N型非晶硅層14 ;微晶硅處理腔34，用于在所述N型非晶硅層14上依次形成P型微晶硅層15、本征微晶硅層16和N型微晶硅層17 ;真空傳輸腔35分別連接所述加載腔31、卸載腔32、非晶硅處理腔33和微晶硅處理腔34，所述真空傳輸腔35包括搬運機械手36，用于將包括透明電極層11的玻璃基板10從加載腔31傳輸至非晶硅處理腔33，并將包括N型非晶硅層14的玻璃基板10從非晶硅處理腔33傳輸至微晶硅處理腔34，并將包括N型微晶硅層17的玻璃基板10從微晶硅處理腔34傳輸至卸載腔32。所述加載腔31和卸載腔32的兩端都有閥門30，所述非晶硅處理腔33和微晶硅處理腔34只在連接真空傳輸腔35的一端有閥門30。所述非晶硅處理腔33和微晶硅處理腔34 —般都是等離子體增強化學(xué)氣相沉積(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)裝置，圖 5 為現(xiàn)有技術(shù)中 PECVD裝置的一實施例的示意圖。所述PECVD裝置主要包括反應(yīng)腔103、上電極101、電源104和下電極102，其中上電極101和下電極102位于反應(yīng)腔103內(nèi)，所述上電極101與所述電源104相連，所述下電極102接地，反應(yīng)氣體通過反應(yīng)腔103的進氣ロ(圖未示)進入上電極101，通過上電極101將氣體均勻分布進入反應(yīng)腔103內(nèi)。在PECVD沉積所述非晶硅光電單元或所述微晶娃光電單元的步驟包括將玻璃基板10置于下電極102上；向反應(yīng)腔103中通入硅烷及氫氣，電源104向上電極101通入射頻信號以產(chǎn)生輝光放電并產(chǎn)生等離子體，從而在上電極101和下電極102之間形成等離子體。等離子體中的電子與硅烷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以在玻璃基板10形成所述非晶硅光電單元或所述微晶硅光電單元。一井結(jié)合圖3和圖4，所述非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池的制造方法具體包括第一歩，提供玻璃基板10，并在玻璃基板10上形成透明電極層11 ；第二步，將包括透明電極層11的玻璃基板10加載至加載腔31中，真空傳輸腔35中的搬運機械手36將該玻璃基板10從加載腔31傳輸至非晶硅處理腔33中，在所述透明電極層11上依次沉積形成P型非晶硅層12、本征非晶硅層13和N型非晶硅層14 ； 第三步，真空傳輸腔35中的搬運機械手36將包括N型非晶硅層14的玻璃基板10從非晶硅處理腔33中傳輸至微晶硅處理腔34中，在所述N型非晶硅層14上依次沉積形成P型微晶娃層15、本征微晶娃層16和N型微晶娃層17 ；第四步，真空傳輸腔35中的搬運機械手36將包括N型微晶硅層17的玻璃基板10從微晶硅處理腔34中傳輸至卸載腔32中；第五歩，卸載腔32將包括N型微晶硅層17的玻璃基板10卸載出圖4所示的設(shè)備，然后在N型微晶硅層17上依次形成背電極18和保護板19。由于P型非晶硅層12、本征非晶硅層13和N型非晶硅層14在同一處理腔中連續(xù)沉積形成，P型微晶娃層15、本征微晶娃層16和N型微晶娃層17也在同一處理腔中連續(xù)沉積形成，因而，所述P型非晶硅層12或P型微晶硅層15的反應(yīng)殘留物等會對后續(xù)本征非晶硅層13或本征微晶硅層16的沉積產(chǎn)生污染，從而降低了薄膜電池的光電轉(zhuǎn)換效率，最終影響其發(fā)電性能。為了避免P型非晶硅層12對本征非晶硅層13的污染或者是P型微晶硅層15對本征微晶硅層16的污染，現(xiàn)有技術(shù)提出了兩種不同的解決方法第一，提供ー種PECVD裝置，其分別在不同的處理腔中沉積P型非晶硅層12、本征非晶硅層13、P型微晶硅層15和本征微晶硅層16。但該種PECVD裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴，增加了薄膜太陽能電池的生產(chǎn)成本。第二，在形成P型非晶硅層12之后且在形成本征非晶硅層13之前或者在形成P型微晶硅層15之后且在形成本征微晶硅層16之前，采用水蒸氣清洗的方法在P型非晶硅 層12或P型微晶硅層15上形成鈍化層。但是該方法只能避免P型非晶硅層12上殘留的摻雜氣體或其他殘留物對本征非晶硅層13的污染，或者避免P型微晶硅層15上殘留的摻雜氣體或其他殘留物對本征微晶硅層16的污染，而不能避免處理腔壁上的摻雜氣體或其他殘留物循環(huán)到本征非晶硅層13或本征微晶硅層15上，從而削弱P型非晶硅層12與本征非晶硅層13界面處本征非晶硅層13內(nèi)的電場強度，或者削弱P型微晶硅層15與本征微晶硅層16界面處本征微晶硅層16內(nèi)的電場強度，最終降低太陽能電池的收集效率，劣化電池性能。因此，在薄膜太陽能電池的制造過程中，如何低成本且高效地消除形成P型非晶硅層12或P型微晶硅層15后的殘留物對本征非晶硅層13或本征微晶硅層16的污染就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硅基薄膜太陽能電池制造方法及其制造裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的薄膜太陽能電池制造過程中的污染問題。本發(fā)明提供了一種硅基薄膜太陽能電池制造方法，包括提供基板，所述基板上包括透明電極層；提供一化學(xué)氣相沉積裝置，所述化學(xué)氣相沉積裝置包括第一處理腔；將所述基板傳輸至第一處理腔中，在所述透明電極層上形成P型半導(dǎo)體層；將包括P型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔中取出，對所述第一處理腔進行清洗；將包括P型半導(dǎo)體層的基板傳輸至第一處理腔中，在所述P型半導(dǎo)體層上形成本征半導(dǎo)體層；在所述本征半導(dǎo)體層上形成N型半導(dǎo)體層。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為非晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型非晶硅層。優(yōu)選地，對所述第一處理腔進行清洗的時間大于或等于20秒且小于或等于200秒。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池為微晶硅薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為微晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型微晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征微晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型微晶硅層。優(yōu)選地，對所述第一處理腔進行清洗的時間大于或等于40秒且小于或等于400秒。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為非晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型非晶硅層。優(yōu)選地，所述化學(xué)氣相沉積裝置還包括第二處理腔，所述第二處理腔為微晶硅處理腔，所述方法還包括將包括N型非晶硅層的基板傳輸至第二處理腔中，在所述N型非晶硅層上形成P型微晶硅層；將包括P型微晶硅層的基板從所述第二處理腔中取出，對所述第ニ處理腔進行清洗；將包括P型微晶硅層的基板傳輸至第二處理腔中，在所述P型微晶硅層上形成本征微晶硅層；在所述本征微晶硅層上形成N型微晶硅層。優(yōu)選地，所述清洗為原位等離子體清洗或者遠(yuǎn)程等離子體清洗。優(yōu)選地，對所述第一處理腔進行清洗的時間與形成所述P型半導(dǎo)體層的時間成正比。
優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池制造方法還包括在對所述第一處理腔進行清洗時，對從第一處理腔取出的基板進行加熱處理。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池制造方法還包括在將包括所述P型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔取出之前，在所述P型半導(dǎo)體層上形成鈍化層。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池制造方法還包括N型半導(dǎo)體層在第一處理腔中形成，在形成所述N型半導(dǎo)體層之后，將包括N型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔中取出，對所述第一處理腔進行清洗。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池制造方法還包括在形成所述N型半導(dǎo)體層之后，將包括N型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔中取出，在所述N型半導(dǎo)體層上依次形成 背電極和保護板。優(yōu)選地，所述化學(xué)氣相沉積裝置還包括真空傳輸腔，所述真空傳輸腔連接所述第ー處理腔，所述真空傳輸腔包括搬運機械手，在對所述第一處理腔進行清洗時，所述基板位于所述搬運機械手上。優(yōu)選地，所述化學(xué)氣相沉積裝置為等離子體增強化學(xué)氣相沉積裝置。優(yōu)選地，所述化學(xué)氣相沉積裝置還包括N型處理腔，在所述本征半導(dǎo)體層上形成N型半導(dǎo)體層包括將包括本征半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔傳輸至N型處理腔，在所述N型處理腔中形成N型半導(dǎo)體層。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為非晶硅處理腔和微晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型非晶硅層，在形成N型非晶硅層之后，所述方法還包括清洗所述第一處理腔；將包括N型非晶硅層的基板傳輸至第一處理腔，在所述N型非晶硅層上形成P型微晶硅層；將包括P型微晶硅層的基板從所述第一處理腔中取出，對所述第一處理腔進行清洗；將包括P型微晶硅層的基板傳輸至第一處理腔中，在所述P型微晶硅層上形成本征微晶硅層；在所述本征微晶硅層上形成N型微晶硅層。為了解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種硅基薄膜太陽能電池制造裝置，包括加載腔，用于加載包括透明電極層的基板；第一處理腔，用于在所述透明電極層上依次形成P型半導(dǎo)體層和本征半導(dǎo)體層；真空傳輸腔，分別連接所述加載腔和所述第一處理腔，所述真空傳輸腔包括搬運機械手，所述搬運機械手用于將包括透明電極層的基板從在各腔之間相互搬運；控制模塊，在形成所述P型半導(dǎo)體層之后且在形成所述本征半導(dǎo)體層之前，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔中取出，控制第一處理腔進行清洗；在所述清洗之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型半導(dǎo)體層的基板傳輸至第一處理腔中，以在所述P型半導(dǎo)體層上形成本征半導(dǎo)體層。優(yōu)選地，所述控制模塊還控制所述第一處理腔在所述本征半導(dǎo)體層上形成N型半導(dǎo)體層。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池制造裝置還包括N型處理腔，連接所述真空傳輸腔，當(dāng)形成所述本征半導(dǎo)體層之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括本征半導(dǎo)體層的基板從第一處理腔中傳輸至N型處理腔中，并控制所述N型處理腔在所述本征半導(dǎo)體層上形成N型半導(dǎo)體層。
優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為非晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型非晶硅層。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池為微晶硅薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為微晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型微晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征微晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型微晶硅層。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為非晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型非晶硅層。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池制造裝置還包括第二處理腔，與所述真空傳輸腔連接，所述第二處理腔為微晶硅處理腔，用于在所述N型非晶硅層上形成P型微晶硅層和本征微晶硅層；在形成所述N型非晶硅層之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括N型非晶硅層的基板傳輸至第二處理腔中，并控制所述第二處理腔在所述N型非晶硅層上形成P型微晶硅層；在形成所述P型微晶硅層之后且在形成所述本征微晶硅層之前，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型微晶硅層的基板從所述第二處理腔中取出，控制第二處理腔進行清洗；在所述清洗之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型微晶硅層的基板傳輸至第二處理腔中，并控制所述第二處理腔在所述P型微晶硅層上形成本征微晶娃層。優(yōu)選地，所述第二處理腔的數(shù)目是所述第一處理腔的數(shù)目的兩倍。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為非晶硅處理腔和微晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型非晶硅層，在形成N型非晶硅層之后，將包括N型非晶硅層的基板從第一處理腔中取出，所述控制模塊控制清洗所述第一處理腔；所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括N型非晶硅層的基板傳輸至第一處理腔，以在所述N型非晶硅層上形成P型微晶硅層；所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型微晶硅層的基板從所述第一處理腔中取出，以對所述第一處理腔進行清洗；所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型微晶硅層的基板傳輸至第一處理腔中，在所述P型微晶硅層上形成本征微晶硅層。優(yōu)選地，在將包括P型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔中取出之前，所述控制模塊還控制所述第一處理腔在所述P型半導(dǎo)體層上形成鈍化層。優(yōu)選地，所述真空傳輸腔中設(shè)置有加熱裝置，用于對包括所述P型半導(dǎo)體層的基板進行加熱。優(yōu)選地，所述第一處理腔包括至少兩層第一處理室，所述搬運機械手包括至少兩層承載臂，所述搬運機械手用于同時從所述第一處理腔中取出至少兩片所述基板或者同時將至少兩片所述基板搬運至所述第一處理腔中。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池制造裝置還包括排氣系統(tǒng)， 用于排出腔內(nèi)氣體；清潔源系統(tǒng)，用于提供清潔氣體；每個所述第一處理室共用所述排氣系統(tǒng)或清潔源系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述硅基薄膜太陽能電池制造裝置還包括排氣系統(tǒng)，用于排出腔內(nèi)氣體；清潔源系統(tǒng)，用于提供清潔氣體；所述第一處理腔和所述第二處理腔共用所述排氣系統(tǒng)或清潔源系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點I)將所述基板傳輸至所述第一處理腔中，在透明電極層上形成P型半導(dǎo)體層之后，將包括P型半導(dǎo)體層的基板從第一處理腔中取出，對第一處理腔進行清洗，然后將包括P型半導(dǎo)體層的基板傳輸至第一處理腔中，以在P型半導(dǎo)體層上形成本征半導(dǎo)體層，本發(fā)明通過在形成P型半導(dǎo)體層之后且在形成本征半導(dǎo)體層之前，將基板暫時移出第一處理腔，來對第一處理腔進行清洗，可以徹底清除沉積P型半導(dǎo)體層時形成的殘留物，避免了 P型半導(dǎo)體層對本征半導(dǎo)體層的污染，從而防止了薄膜太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的降低；同時，本發(fā)明無需增加新的處理腔或其他設(shè)備，節(jié)省了生產(chǎn)成本。2)所述清洗為原位等離子體清洗或者遠(yuǎn)程等離子體清洗，可以采取蝕刻的方法，在較短的時間內(nèi)完成對第一處理腔的清洗，提高了清洗速率，且可有效避免對電池性能的 影響；同吋，在對所述第一處理腔進行清洗吋，基板位干與第一處理腔緊連的真空傳輸腔中，且其停留的時間比較短，因此基板在移出和重新移入第一處理腔時的溫度差異較小，對后續(xù)制程影響極小，最終節(jié)省了硅基薄膜太陽能電池的制造時間。3)對所述第一處理腔進行清洗的時間與形成所述P型半導(dǎo)體層的時間成正比，這是因為，形成P型半導(dǎo)體層的時間越長，第一處理腔中殘留的物質(zhì)越多，相應(yīng)地，對第一處理腔清洗的時間應(yīng)該越長，這樣不但避免了清洗時間太短而使得殘留去除不徹底，也避免了清洗時間太長而浪費時間和清潔氣體，保證了在合理的時間內(nèi)去除第一處理腔內(nèi)所有的殘留物。4)在對所述第一處理腔進行清洗時，對從所述第一處理腔取出的基板進行加熱處理，以使得基板的溫度得以保持，從而避免了對后續(xù)制程造成影響。5)在將包括所述P型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔取出之前，在所述P型半導(dǎo)體層上形成鈍化層，從而進ー步減少了 P型半導(dǎo)體層上的殘留物對本征半導(dǎo)體層的污染。6)所述第一處理腔為非晶硅處理腔和微晶硅處理腔，在形成P型非晶硅層和P型微晶硅層后分別將基板從第一處理腔中取出，以對第一處理腔進行清洗，從而在避免P型非晶硅層的沉積對本征非晶硅層的污染以及P型微晶硅層的沉積對本征微晶硅層的污染的前提下，通過在同一處理腔中完成非晶微晶硅電池的制造，減少了處理腔數(shù)目，節(jié)省了薄膜太陽能電池的生產(chǎn)成本。7)所述化學(xué)氣相沉積裝置還包括連接第一處理腔的真空傳輸腔，該真空傳輸腔包括搬運機械手，在對所述第一處理腔進行清洗時，所述基板位于所述搬運機械手上，從而可以在完成清洗后快速地將基板再傳輸回第一處理腔，以最大化優(yōu)化制程，進ー步地，所述真空傳輸腔內(nèi)設(shè)置有加熱裝置，以使得所述搬運機械手上的基板溫度得以保持。8)所述第一處理腔為非晶硅處理腔，所述第二處理腔為微晶硅處理腔，所述第二處理腔的數(shù)目是所述第一處理腔的數(shù)目的兩倍，由于非晶硅電池的制造時間大約是微晶硅電池制造時間的一半，因此通過合理地設(shè)置不同處理腔的數(shù)目比例，可以最大化地提高生產(chǎn)效率，避免部分資源的閑置浪費。9)所述第一處理腔包括至少兩層第一處理室，所述搬運機械手包括至少兩層承載臂，所述搬運機械手用于同時從所述第一處理腔中取出至少兩片所述基板或者同時將至少 兩片所述基板搬運至所述第一處理腔中，從而增加了基板傳輸和處理的效率，最終提高了 硅基薄膜太陽能電池的生產(chǎn)效率。10)所述硅基薄膜太陽能電池制造裝置還包括排氣系統(tǒng)和清潔源系統(tǒng)，所述第 一處理腔和所述第二處理腔共用所述排氣系統(tǒng)或清潔源系統(tǒng)，以進一步簡化裝置，節(jié)約成 本。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中非晶硅薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中微晶硅薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備的俯視結(jié)構(gòu)示 意圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)中PECVD裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實施例一的非晶硅薄膜太陽能電池制造方法的流程示意圖；圖7是本發(fā)明實施例二的微晶硅薄膜太陽能電池制造方法的流程示意圖；圖8是本發(fā)明實施例三的非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池制造方法的流程 示意圖；圖9是本發(fā)明實施例四的非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池制造方法的流程 示意圖；圖10是本發(fā)明實施例五的非晶硅薄膜太陽能電池制造裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是沿圖10中A-B-C方向的截面示意圖；圖12是本發(fā)明實施例六的微晶硅薄膜太陽能電池制造裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是本發(fā)明實施例七的非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池制造裝置的俯視 結(jié)構(gòu)示意圖；圖14是本發(fā)明實施例八的非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池制造裝置的俯視 結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的具體實施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以 采用不同于此處的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。正如背景技術(shù)部分所述，在制造硅基薄膜太陽能電池的現(xiàn)有技術(shù)中，沉積P型半 導(dǎo)體層時殘留的摻雜氣體或其他殘留物會對本征半導(dǎo)體層的沉積產(chǎn)生污染，從而降低了薄 膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，最終影響了薄膜太陽能電池的發(fā)電性能。雖然現(xiàn)有技術(shù)給 出了解決方法，但是存在生產(chǎn)成本高或者殘留去除不徹底的問題。針對上述缺陷，本發(fā)明提 供了一種硅基薄膜太陽能電池制造方法及其制造裝置，可以低成本且高效地消除形成P型 半導(dǎo)體層時殘留物對本征半導(dǎo)體層的污染。
本發(fā)明提供的硅基薄膜太陽能電池制造方法，包括提供基板，所述基板上包括透明電極層；提供一化學(xué)氣相沉積裝置，所述化學(xué)氣相沉積裝置包括第一處理腔；將所述基板傳輸至第一處理腔中，在所述透明電極層上形成P型半導(dǎo)體層；將包括P型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔中取出，對所述第一處理腔進行清洗；將包括P型半導(dǎo)體層的基板傳輸至第一處理腔中，在所述P型半導(dǎo)體層上形成本征半導(dǎo)體層；
在所述本征半導(dǎo)體層上形成N型半導(dǎo)體層。相應(yīng)的，本發(fā)明提供的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，包括加載腔，用于加載包括透明電極層的基板；第一處理腔，用于在所述透明電極層上依次形成P型半導(dǎo)體層和本征半導(dǎo)體層；真空傳輸腔，分別連接所述加載腔和所述第一處理腔，所述真空傳輸腔包括搬運機械手，所述搬運機械手用于將包括透明電極層的基板從加載腔傳輸至第一處理腔；控制模塊，在形成所述P型半導(dǎo)體層之后且在形成所述本征半導(dǎo)體層之前，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔中取出，對所述第一處理腔進行清洗；在所述清洗之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型半導(dǎo)體層的基板傳輸至第一處理腔中，以在所述P型半導(dǎo)體層上形成本征半導(dǎo)體層。本發(fā)明將基板傳輸至第一處理腔中，在透明電極層上形成P型半導(dǎo)體層之后，將包括P型半導(dǎo)體層的基板從第一處理腔中取出，對第一處理腔進行清洗，然后將包括P型半導(dǎo)體層的基板傳輸至第一處理腔中，以在P型半導(dǎo)體層上形成本征半導(dǎo)體層，本發(fā)明通過在形成P型半導(dǎo)體層之后且在形成本征半導(dǎo)體層之前，將基板暫時移出第一處理腔，以對第一處理腔進行清洗，從而可以徹底清除形成P型半導(dǎo)體層時第一處理腔中殘留的摻雜氣體或其他殘留物，避免了 P型半導(dǎo)體層對本征半導(dǎo)體層的污染，提高了薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；同時，本發(fā)明無需增加新的處理腔或其他設(shè)備，因此不會提高薄膜太陽能電池的生產(chǎn)成本。下面結(jié)合附圖進行詳細(xì)說明。實施例一本實施例提供了一種硅基薄膜太陽能電池制造方法，具體為非晶硅薄膜太陽能電池制造方法，所述非晶硅薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)如圖1所示，則所述第一處理腔在本實施例中為非晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層在本實施例中為P型非晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層在本實施例中為本征非晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層在本實施例中為N型非晶硅層，參見圖6所示，所述制造方法包括步驟S11，提供基板，所述基板上包括透明電極層；步驟S12，提供一化學(xué)氣相沉積裝置，所述化學(xué)氣相沉積裝置包括所述非晶硅處理腔；步驟S13，將所述基板傳輸至所述非晶硅處理腔中，在所述透明電極層上形成P型非晶硅層；步驟S14，將包括P型非晶硅層的基板從所述非晶硅處理腔中取出，對所述非晶硅處理腔進行清洗；
步驟S15，將包括P型非晶硅層的基板傳輸至非晶硅處理腔中，在所述P型非晶硅層上形成本征非晶硅層；
步驟S16，在所述本征非晶硅層上形成N型非晶硅層；
步驟S17，在所述N型非晶硅層上依次形成背電板和保護板。
本實施例將基板傳輸至所述非晶硅處理腔中，在所述透明電極層上形成所述P型非晶硅層之后，將包含有所述P型非晶硅層的基板從所述非晶硅處理腔中取出，對所述非晶硅處理腔進行清洗，然后將包括所述P型非晶硅層的基板傳輸回所述非晶硅處理腔中， 以在所述P型非晶硅層上形成本征非晶硅層。本發(fā)明通過在形成P型非晶硅層之后且在形成本征非晶硅層之前，將基板暫時移出非晶硅處理腔，以對非晶硅處理腔進行清洗，從而可以徹底清除形成P型非晶硅層時非晶硅處理腔中殘留的摻雜氣體或其他殘留物，避免了 P 型非晶硅層對本征非晶硅層的污染，提高了薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；同時，無需增加新的處理腔或其他設(shè)備，因此不會提高薄膜太陽能電池的生產(chǎn)成本。
所述步驟Sll具體包括提供大面積的玻璃基板，在所述玻璃基板 上沉積所述透明電極層，所述玻璃基板絕緣并且透光。所述基板還可以為金屬基板或塑料基板，其在此不限制本發(fā)明的保護范圍。需要說明的是，在基板上形成透明電極層之前還可以對玻璃基板進行清洗，以避免玻璃基板上的雜質(zhì)對透明電極層產(chǎn)生影響。優(yōu)選地，所述透明電極層的材料為氧化鋅，且采用低壓化學(xué)氣相沉積方法形成于玻璃基板上，其對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，故在此不再贅述。具體地，所述透明電極層的厚度可以為1. 5微米左右。
所述步驟S12具體包括提供一化學(xué)氣相沉積裝置，所述化學(xué)氣相沉積裝置包括加載腔、非晶硅處理腔和真空傳輸腔，所述真空傳輸腔分別連接所述非晶硅處理腔和加載腔，所述真空傳輸腔包括搬運機械手。具體地，所述化學(xué)氣相沉積裝置可以為等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)裝置。
所述步驟S13具體包括將包括所述透明電極層的基板加載至所述加載腔中，并采用所述真空傳輸腔中的搬運機械手將所述基板從加載腔傳輸至所述非晶硅處理腔中，以在所述透明電極層上形成P型非晶硅層。優(yōu)選地，采用PECVD裝置沉積形成P型非晶硅層， 沉積時間通常大于或等于50秒且小于或等于100秒，具體的沉積過程對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，故在此不再贅述。較優(yōu)的，在形成P型非晶硅層之后且在將包括P型非晶硅層的基板從非晶硅處理腔取出之前，還可以在所述P型非晶硅層上形成鈍化層。形成所述鈍化層的具體方法為向所述非晶硅處理腔中通入水蒸氣，使得水蒸氣在高溫下與P型非晶硅層的表面發(fā)生反應(yīng)，最終在所述P型非晶硅層上形成鈍化層。該鈍化層排除了 P型非晶硅層上的殘留物對后續(xù)形成的本征非晶硅層產(chǎn)生污染的可能性，提高了薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
所述步驟S14具體包括采用所述真空傳輸腔中的搬運機械手將包括所述P型非晶硅層的基板從所述非晶硅處理腔中取出后，對所述非晶硅處理腔進行清洗。優(yōu)選地，所述清洗為原位等離子體清洗或者遠(yuǎn)程等離子體清洗，以在較短的時間內(nèi)完成對所述非晶硅處理腔的清洗，提高清洗速率，且有效避免對電池性能的影響；同時，由于所述基板在所述非晶硅處理腔外停留的時間比較短，從而基板移出非晶硅處理腔時和后續(xù)重新傳輸至非晶硅處理腔時兩者之間的溫度差異較小，對后續(xù)制程影響極小，最終節(jié)省了非晶硅薄膜太陽能電池的制造時間。所述原位等離子體清洗方法具體包括向所述非晶硅處理腔中充入清潔氣體，所述清潔氣體包括NF3，所述非晶硅處理腔內(nèi)設(shè)置有等離子體發(fā)生器(Plasma System, PS)和排氣系統(tǒng)；所述等離子體發(fā)生器使NF3分解出氟離子，然后氟離子與形成所述P型非晶硅層時非晶硅處理腔中殘留的摻雜氣體或其它殘留物發(fā)生反應(yīng)，生成氣態(tài)化合物；通過所述排氣系統(tǒng)將所述氣態(tài)化合物或未被反應(yīng)的所述殘留的摻雜氣態(tài)排出非晶硅處理腔，從而去除了形成所述P型非晶硅層時在所述非晶硅處理腔中殘留的摻雜氣體或其他殘留物。所述遠(yuǎn)程等離子體清洗方法包括在所述非晶硅處理腔外提供一遠(yuǎn)程等離子體發(fā)生器(RemotePlasma System, RPS)，所述非晶硅處理腔包括排氣系統(tǒng)；所述遠(yuǎn)程等離子體發(fā)生器向非晶硅處理腔中直接充入清潔離子，如氟離子，該氟離子直接與形成所述P型非晶硅層時非晶硅處理腔中殘留的摻雜氣體或其他殘留物發(fā)生反應(yīng)，生成氣態(tài)化合物；通過所述排氣系統(tǒng)將所述氣態(tài)化合物或未被反應(yīng)的所述殘留的摻雜氣態(tài)排出所述非晶硅處理腔，從而去除了形成所述P型非晶硅層時非晶硅處理腔中殘留的摻雜氣體或其他殘留物。該遠(yuǎn)程等離子體 清洗方法不同于所述原位等離子體清洗方法之處在于，所述非晶硅處理腔中不直接發(fā)生電離，從而可以減少對所述基板的損害，且清洗所用的時間更短，清洗速率更高。在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，對所述非晶硅處理腔進行清洗的時間與形成所述P型非晶硅層的時間成正比，形成所述P型非晶硅層的時間越長，所述非晶硅處理腔中殘留的物質(zhì)越多，相應(yīng)地，對所述非晶硅處理腔清洗的時間應(yīng)該越長，這樣不但避免了清洗時間太短而使得殘留去除不徹底，也避免了清洗時間太長而浪費時間和清潔氣體，保證了在最短的時間內(nèi)去除非晶硅處理腔內(nèi)所有的殘留物。較優(yōu)地，對所述非晶硅處理腔進行清洗的時間為形成所述P型非晶硅層的時間的0. 4 2倍。由于本實施例中形成P型非晶硅層的時間通常大于或等于50秒且小于或等于100秒，因此對所述非晶硅處理腔進行清洗的時間可以大于或等于20秒且小于或等于200秒，如20秒、50秒、100秒或200秒等。在對所述非晶硅處理腔進行清洗時，所述基板可以位于所述搬運機械手上，由于承載有所述基板的所述搬運機械手位于所述真空傳輸腔內(nèi)，從而在完成對非晶硅處理腔的清洗之后，可以快速地將所述基板重新傳輸至所述非晶硅處理腔，進ー步縮短清洗步驟對整個制造時間的影響。在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，所述真空傳輸腔具有加熱裝置，在對所述非晶硅處理腔進行清洗時，所述加熱裝置對從所述非晶硅處理腔取出的基板進行加熱處理，以使得基板的溫度得以保持，從而避免對后續(xù)制程造成影響。較優(yōu)地，所述加熱裝置為紅外加熱燈。所述步驟S15具體包括將包括所述P型非晶硅層的基板由搬運機械手直接傳輸至所述非晶硅處理腔中，在所述P型非晶硅層上形成本征非晶硅層。其中，采用所述PECVD裝置沉積所述本征非晶硅層的時間通常大于或等于400秒且小于或等于800秒，具體的沉積過程對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，故在此不再贅述。所述步驟S16具體包括在所述本征非晶硅層上沉積所述N型非晶硅層，該步驟可以在非晶硅處理腔中進行，也可以不在非晶硅處理腔中進行。當(dāng)在所述非晶硅處理腔中形成所述N型非晶硅層時，采用PECVD裝置沉積所述N型非晶硅層的時間通常大于或等于200秒且小于或等于400秒，具體的沉積過程對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，故在此不再贅述。需要說明的是，在所述非晶硅處理腔中形成所述N型非晶硅層后，還包括采用所述真空傳輸腔中的搬運機械手將包括所述N型非晶硅層的基板從所述非晶硅處理腔取出的步驟， 以對所述非晶硅處理腔進行清洗，以避免對后續(xù)制程造成影響。雖然現(xiàn)有技術(shù)中也會在將包括N型非晶硅層的基板從非晶硅處理腔中取出后，對非晶硅處理腔進行清洗，但是由于現(xiàn)有技術(shù)中通過清洗要去除的是形成P型非晶硅層和N型非晶硅層時總的殘留物，而本實施例中此時的清洗僅是去除形成所述N型非晶硅層時的殘留物，因此本實施例此時清洗所需的時間較現(xiàn)有技術(shù)大幅減少，彌補了步驟S14中的清洗時間。當(dāng)不在所述非晶硅處理腔中形成所述N型非晶硅層時，此時所述化學(xué)氣相沉積裝置還需要包括N型處理腔，本實施例中所述N型處理腔具體為N型非晶硅處理腔，在所述本征半導(dǎo)體層上形成N型半導(dǎo)體層具體包括采用真空傳輸腔中的搬運機械手將包括本征非晶硅層的基板從所述非晶硅處理腔傳輸至N型非晶硅處理腔，在所述N型非晶硅處理腔中形成N型非晶硅層，此時仍然是采用PECVD裝置沉積形成N型非晶硅層，因此形成所述N型非晶硅層的時間仍然是大于或等于200秒且小于或等于400秒。
所述步驟S17具體包括在形成所述N型非晶硅層之后，將包括N型非晶硅層的基板從所述非晶硅處理腔或所述N型非晶硅處理腔中取出后，在所述N型非晶硅層上依次形成背電極和保護板。形成 背電極和保護板的方法對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，故在此不再贅述。
實施例二
本實施例提供了一種硅基薄膜太陽能電池制造方法，具體為微晶硅薄膜太陽能電池制造方法，所述微晶硅薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)，如圖2所示。則所述第一處理腔為微晶硅處理腔，P型半導(dǎo)體層在本實施例中為P型微晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層在本實施例中為本征微晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層在本實施例中為N型微晶硅層，參見圖7所示，所述制造方法包括
步驟S21，提供基板，所述基板上包括透明電極層；
步驟S22，提供一化學(xué)氣相沉積裝置，所述化學(xué)氣相沉積裝置包括所述微晶硅處理腔；
步驟S23，將所述基板傳輸至所述微晶硅處理腔中，在所述透明電極層上形成所述 P型微晶娃層；
步驟S24，將包括P型微晶硅層的基板從所述微晶硅處理腔中取出，對所述微晶硅處理腔進行清洗；
步驟S25，將包括P型微晶硅層的基板傳輸至微晶硅處理腔中，在所述P型微晶硅層上形成本征微晶硅層；
步驟S26，在所述本征微晶硅層上形成N型微晶硅層；
步驟S27，在所述N型微晶硅層上依次形成背電板和保護板。
本實施例與實施例一相比，不同之處在于本實施例中沉積所述P型微晶娃層、所述本征微晶硅層和所述N型微晶硅層時所需要的氣壓、反應(yīng)氣體的流量速率、溫度和時間等具體參數(shù)與實施例一中沉積所述P型非晶硅層、所述本征非晶硅層和所述N型非晶硅層時所需要的氣壓、反應(yīng)氣體的流量速率、溫度和時間等具體參數(shù)不同，其他相同之處，在此不予贅述。需要說明的是，步驟S26中形成的所述N型微晶硅層既可以在所述微晶硅處理腔中完成，也可以在所述N型微晶硅處理腔中完成。在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，采用PECVD裝置沉積所述P型微晶硅層的時間通常大于或等于100秒且小于或等于200秒，基于沉積時間與清洗時間之間的正比關(guān)系，因此，本實施例中在形成所述P型微晶硅層之后，對所述微晶硅處理腔的清洗時間可以大于或等于40秒且小于或等于400秒。在完成沉積所述P型微晶硅層之后，沉積所述本征微晶硅層的時間通常大于或等于1500秒且小于或等于2000秒?！?br> 實施例三本實施例提供了一種硅基薄膜太陽能電池制造方法，具體為非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池制造方法，所述非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)如圖3所示。其中所述第一處理腔為非晶硅處理腔，在所述非晶硅處理腔中沉積的P型半導(dǎo)體層、本征半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層依次為P型非晶硅層、本征非晶硅層、N型非晶硅層；同理，第二處理腔為微晶硅處理腔，在所述微晶硅處理腔中沉積的P型半導(dǎo)體層、本征半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層依次為P型微晶硅層、本征微晶硅層、N型微晶硅層。參見圖8所示，所述制造方法包括步驟S31，提供基板，所述基板上包括透明電極層；步驟S32，提供一化學(xué)氣相沉積裝置，所述化學(xué)氣相沉積裝置包括所述非晶硅處理腔和所述微晶硅處理腔；步驟S33，將所述基板傳輸至所述非晶硅處理腔中，在所述透明電極層上形成所述P型非晶硅層；步驟S34，將包括所述P型非晶硅層的基板從所述非晶硅處理腔中取出，對所述非晶硅處理腔進行清洗；步驟S35，將包括所述P型非晶硅層的基板傳輸至所述非晶硅處理腔中，在所述P型非晶硅層上形成所述本征非晶硅層；步驟S36，在所述本征非晶硅層上形成所述N型非晶硅層；步驟S37，將包括N型非晶硅層的基板傳輸至所述微晶硅處理腔，在所述N型非晶硅層上形成所述P型微晶硅層；步驟S38，將包括所述P型微晶硅層的基板從所述微晶硅處理腔中取出，對所述微晶硅處理腔進行清洗；步驟S39，將包括所述P型微晶硅層的基板傳輸至所述微晶硅處理腔中，在所述P型微晶硅層上形成所述本征微晶硅層；步驟S40，在所述本征微晶硅層上形成所述N型微晶硅層；步驟S41，在所述N型微晶硅層上依次形成背電板和保護板。本實施例中步驟S31 S36與實施例一中步驟Sll S16相同，本實施例中步驟S38 S41與實施例ニ中步驟S24 S27相同，在此不再贅述。而本實施例中步驟S37與實施例ニ中步驟S23的區(qū)別為實施例ニ的步驟S23中將包括透明電極層的基板從所述加載腔傳輸至所述微晶硅處理腔中，而本實施例步驟S37中是將包括所述N型非晶硅層的基板從所述非晶硅處理腔或者N型非晶硅處理腔傳輸至微晶硅處理腔，其余均相同。本實施例通過采用在沉積所述P型非晶硅層和所述P型微晶硅層之后，分別將基板從所述非晶硅處理腔或所述微晶硅處理腔中取出的方法，對所述非晶硅處理腔或所述微晶硅處理腔進行清洗，該方法可以徹底清除形成所述P型非晶硅層及P型微晶硅層時在所述非晶硅處理腔及所述微晶硅處理腔中殘留的摻雜氣體或其他殘留物，避免對所述本征非晶硅層和所述本征微晶硅層的污染，提高了薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；同時，由于無需增加新的處理腔或其他設(shè)備，也不會增加成本。由于非晶硅電池和微晶硅電池在制造過程中所需的溫度、氣壓、反應(yīng)氣體的流量速率和時間等參數(shù)不相同，所以本實施例中采用了在不同處理腔中沉積非晶硅薄膜和微晶硅薄膜，以使得對各處理腔的各參數(shù)調(diào)整量更小， 節(jié)省時間，提高反應(yīng)速率。較優(yōu)地，所述微晶硅處理腔的數(shù)量是所述非晶硅處理腔的數(shù)量的 2倍。
實施例四
本實施例提供了一種硅基薄膜太陽能電池制造方法，具體為非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池制造方法，所述非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)如圖3所示。 其中所述第一處理腔為非晶硅處理腔和微晶硅處理腔，在本實施例中所述第一處理腔中沉積的P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層或P型微晶硅層，在本實施例中所述第一處理腔中沉積的本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層或本征型微晶硅層，在本實施例中所述第一處理腔中沉積的N型半導(dǎo)體層為N型非晶硅層或N型微晶硅層，參見圖9所示，所述制造方法包括
步驟S51，提供基板，所述基板上包括透明電極層；
步驟S52，提供一化學(xué)氣相沉積裝置，所述化學(xué)氣相沉積裝置包括所述第一處理腔；
步驟S53，將所述基板傳輸至第一處理腔中，在所述透明電極層上形成所述P型非晶娃層;
步驟S54，將包括所述P型非晶硅層的基板從所述第一處理腔中取出，對所述第一處理腔進行清洗；
步驟S55，將包括所述P型非晶硅層的基板傳輸至所述第一處理腔中，在所述P型非晶硅層上沉積所述本征非晶硅層；
步驟S56，在所述本征非晶硅層上形成N型非晶硅層；
步驟S57，將包括所述N型非晶硅層的基板從所述第一處理腔中取出，對所述第一處理腔進行清洗；
步驟S58，將包括N型非晶硅層的基板傳輸至第一處理腔，在所述N型非晶硅層上形成所述P型微晶硅層；
步驟S59，將包括所述P型微晶硅層的基板從所述第一處理腔中取出，對所述第一處理腔進行清洗；
步驟S60，將包括所述P型微晶硅層的基板傳輸至第一處理腔中，在所述P型微晶硅層上形成所述本征微晶硅層；
步驟S61，在所述本征微晶硅層上形成所述N型微晶硅層；
步驟S62，在所述N型微晶硅層上依次形成背電板和保護板。
本實施例中步驟S51 S56與實施例三中步驟S31 S36相同，步驟S58 S62與實施例三中步驟S37 S41相同，在此不再贅述。與實施例三相比，本實施例中非晶硅光電單元和微晶硅光電單元在同一處理腔中完成，減少了處理腔數(shù)量，節(jié)約了生產(chǎn)成本。為了避免污染，本實施例中增加了步驟S57，即在形成所述N型非晶硅層后，清洗所述第一處理腔。其中，清洗所述第一處理腔的具體過程與前面步驟S54相同，在此不再贅述。
實施例五
本實施例提供一種硅基薄膜太陽能電池制造裝置，具體為非晶硅薄膜太陽能電池制造裝置，所述非晶硅薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中所述第一處理腔為非晶硅處理腔，P型半導(dǎo)體層在本實施例中為P型非晶硅層，本征半導(dǎo)體層在本實施例中為本征非晶硅層，N型半導(dǎo)體層在本實施例中為N型非晶硅層，參見圖10所示，所述制造裝置包括
加載腔31，用于加載包括透明電極層的基板，其兩端分別設(shè)置有閥門30 ；
卸載腔32，用于卸載包括所述N型非晶硅層的基板，其兩端分別設(shè)置閥門30 ；
I個或多個所述非晶硅處理腔33，用于在所述透明電極層上依次形成所述P型非晶硅層、所述本征非晶硅層和所述N型非晶硅層，所述非晶硅處理腔33連接真空傳輸腔35 的一端設(shè)置有閥門30 ；
真空傳輸腔35，分別連接所述加載腔31、所述卸載腔32和所述非晶硅處理腔33， 所述真空傳輸腔35包括搬運機械手36，所述搬運機械手36用于將包括所述透明電極層的基板從所述加載腔31傳輸至所述非晶硅處理腔33，并將包括所述N型非晶硅層的基板傳輸至所述卸載腔32 ；
控制模塊(圖中未示出)，在形成所述P型非晶硅層之后且在形成所述本征非晶硅層之前，所述控制模塊控制所述搬運機械手36將包括所述P型非晶硅層的基板從所述非晶硅處理腔33中取出，對所述非晶硅處理腔33進行清洗；在完成清洗之后，所述控制模塊控制所 述搬運機械手36將包括P型非晶硅層的基板傳輸至非晶硅處理腔33中，以在所述 P型非晶硅層上依次形成所述本征非晶硅層和所述N型非晶硅層；
I個或多個排氣系統(tǒng)(圖中未示出)，用于排出所述非晶硅處理腔33內(nèi)氣體；
I個或多個清潔源系統(tǒng)(圖中未示出)，用于為所述非晶硅處理腔33提供清潔氣體。
本實施例所述非晶硅處理腔33為PECVD裝置，所述控制模塊控制所述基板傳輸至非晶硅處理腔33中，在透明電極層上形成P型非晶硅層之后，所述控制模塊將控制所述包括P型非晶硅層的基板從非晶硅處理腔33中取出，并對非晶硅處理腔33進行清洗，然后所述控制模塊將控制所述包括P型非晶硅層的基板使其傳輸至非晶硅處理腔33中，以在P型非晶硅層上形成本征非晶硅層，本發(fā)明通過在形成所述P型非晶硅層之后且在形成所述本征非晶硅層之前，用所述控制模塊控制將基板暫時移出所述非晶硅處理腔33，對所述非晶硅處理腔33進行清洗，可以徹底清除形成所述P型非晶硅層時所述非晶硅處理腔33中殘留的摻雜氣體或其他殘留物，避免了所述P型非晶硅層對所述本征非晶硅層的污染，提高了薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；同時，無需增加新的處理腔或其他設(shè)備，不會提高薄膜太陽能電池的生產(chǎn)成本。
本實施例中所述清洗為原位等離子體清洗或者是遠(yuǎn)程等離子體清洗，從而可以在較短的時間內(nèi)完成對非晶硅處理腔33的清洗，提高了清洗速率，且可有效避免對電池性能的影響；同時，基板在非晶硅處理腔33外停留的時間比較短，從而基板移出非晶硅處理腔 33時和后續(xù)重新傳輸至非晶硅處理腔33時兩者之間的溫度差異較小，對后續(xù)制程影響極小，最終節(jié)省了非晶硅薄膜太陽能電池的制造時間。
當(dāng)所述清洗為原位等離子體清洗時，則所述非晶硅處理腔33包括等離子體發(fā)生器，清潔源系統(tǒng)向PECVD裝置中充入清潔氣體，如NF3，等離子體發(fā)生器使即3分解出氟離子， 然后氟離子與形成P型非晶硅層時非晶硅處理腔33中殘留的摻雜氣體或其他殘留物發(fā)生反應(yīng)，生成氣態(tài)化合物，最終通過排氣系統(tǒng)將氣態(tài)化合物或殘留的摻雜氣態(tài)排出非晶硅處理腔33，從而去除了形成P型非晶硅層時非晶硅處理腔33中殘留的摻雜氣體或其他殘留物。
當(dāng)所述清洗為遠(yuǎn)程等離子體清洗時，則所述非晶硅處理腔33外設(shè)置有遠(yuǎn)程等離子體發(fā)生器，清潔源系統(tǒng)向遠(yuǎn)程等離子體發(fā)生器中充入清潔氣體，如NF3，遠(yuǎn)程等離子發(fā)生器使NF3分解出氟離子，并將氟離子直接充入非晶硅處理腔33中，該氟離子與形成P型非晶硅層時非晶硅處理腔33中殘留的摻雜氣體或其他殘留物發(fā)生反應(yīng)，生成氣態(tài)化合物，最終通過排氣系統(tǒng)將氣態(tài)化合物或殘留的摻雜氣態(tài)排出非晶硅處理腔33，從而去除了形成P型非晶硅層時非晶硅處理腔33中殘留的摻雜氣體或其他殘留物。該方法與原位等離子體清洗相比，不會在非晶硅處理腔33中發(fā)生電離，從而可以減少對基板的損害，且清洗所用的時間更短，從而清洗速率更高。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，所述控制模塊控制所述非晶硅處理腔33清洗的時間與沉積所述P型非晶硅層的時間成正比，因為沉積所述P型非晶硅層的時間越長，所述非晶硅處理腔33中的殘留物質(zhì)越多，對所述非晶硅處理腔33清洗的時間也應(yīng)該越長。這樣不但避免了清洗時間太短而使得殘留物去除不徹底，也避免了清洗時間太長而浪費時間和清潔氣體，保證了在最短的時間內(nèi)去除所述非晶硅處理腔33內(nèi)的殘留物。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，對所述非晶硅處理腔33進行清洗的時間可以是形成所述P型非晶硅層時間的O. 4 2倍。由于本實施例中形成所述P型非晶硅層的時間通常大于或等于50秒且小于或等于100秒，對所述非晶硅處理腔進行清洗的時間可以大于或等于20秒且小于或等于200秒，如20秒、50秒、100秒或200秒等。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，在對所述非晶硅處理腔33進行清洗時，所述基板可以位于所述真空傳輸腔35內(nèi)的所述搬運機械手36上，由于所述真空傳輸腔35連接在所述非晶硅處理腔33上，所以在完成對所述非晶硅處理腔33的清洗之后，可以快速地將所述基板重新傳輸至所述非晶硅處理腔33內(nèi)，縮短了清洗步驟對整個制造時間的影響。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，所述真空傳輸腔35可以包括加熱裝置，如紅外加熱燈等，所述加熱裝置用于對所述搬運機械手36上的基板進行加熱，以使基板的溫度得以保持，從而避免對后續(xù)制程造成影響。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，所述非晶硅處理腔33包括至少兩層第一處理室，如圖11所示，所述第一處理室具體為非晶硅處理室，所述加載腔31包括至少兩層加載室，所述搬運機械手36包括至少兩層承載臂，所述搬運機械手36用于同時從所述非晶硅處理腔33或所述加載腔31中取出至少兩片基板或者同時將至少兩片基板搬運至所述非晶硅處理腔33中，從而增加了基板傳輸和處理的效率，提高非晶硅薄膜太陽能電池的生產(chǎn)效率。相應(yīng)地，所述卸載腔32也包括至少兩層卸載室。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，所述非晶硅處理腔33中的多個第一處理室共用同一排氣系統(tǒng)或清潔源系統(tǒng)，進一步地，本實施例中三個非晶硅處理腔33共用同一排氣系統(tǒng)或清潔源系統(tǒng)，這樣可以簡化裝置，節(jié)約成本。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，所述加載腔31中包括加熱模塊，在所述加載腔31加載基板后，所述加熱模塊預(yù)熱所述基板，使基板溫度近似達(dá)到或略高于所述非晶硅處理腔33在沉積所述P型非晶硅層時的溫度，從而使得基板從所述加載腔31進入所述非晶硅處理腔33之后，無需長時間加熱，便可在較短的時間就沉積所述P型非晶硅層。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，所述卸載腔32包括冷卻模塊，在將包括所述N 型非晶硅層的基板傳輸至所述卸載腔32后，所述冷卻模塊對所述基板進行冷卻，以使基板從所述卸載腔32取出時容易達(dá)到室溫。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，所述非晶硅薄膜太陽能電池制造裝置還可以包括所述N型處理腔，則所述N型處理腔為N型非晶硅處理腔，連接所述真空傳輸腔35。當(dāng)所述基板在所述非晶硅處理腔沉積所述本征非晶硅層后，所述控制模塊控制所述搬運機械手36將包括本征非晶硅層的基板從非晶硅處理腔33中傳輸至所述N型非晶硅處理腔中， 并控制所述N型非晶硅處理腔在所述本征非晶硅層上沉積N型非晶硅層；然后控制模塊控制所述搬運機械手36將包括所述N型非晶硅層的基板傳輸至所述卸載腔32，此時所述所述非晶硅處理腔33僅用于沉積所述P型非晶硅層和所述本征非晶硅層。
實施例六
本實施例提供一種硅基薄膜太陽能電池制造裝置，具體為微晶硅薄膜太陽能電池制造裝置，所述微晶硅薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中所述第一處理腔為微晶硅處理腔，P型半導(dǎo)體層為P型微晶硅層，本征半導(dǎo)體層為本征微晶硅層，N型半導(dǎo)體層為N型微晶硅層，參見圖12所示，所述制造裝置包括
加載腔31，用于加載包括透明電極層的基板，其兩端分別設(shè)置有閥門30 ；
卸載腔32，用于卸載包括所述N型微晶硅層的基板，其兩端分別設(shè)置有閥門30 ；
I個或多個所述微晶硅處理腔34，用于在所述透明電極層上依次形成所述P型微晶硅層、所述本征微晶硅層和所 述N型微晶硅層，所述微晶硅處理腔34連接真空傳輸腔35 的一端設(shè)置有閥門30 ；
真空傳輸腔35，分別連接所述加載腔31、所述卸載腔32和所述微晶硅處理腔34， 所述真空傳輸腔35包括搬運機械手36，所述搬運機械手36用于將包括透明電極層的基板從所述加載腔31傳輸至所述微晶硅處理腔34，并將包括所述N型微晶硅層的基板傳輸至所述卸載腔32 ；
控制模塊(圖中未示出)，在形成所述P型微晶硅層之后且在形成所述本征微晶硅層之前，所述控制模塊控制所述搬運機械手36將包括P型微晶硅層的基板從所述微晶硅處理腔34中取出，對所述微晶硅處理腔34進行清洗；在所述清洗之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手36將包括所述P型微晶硅層的基板傳輸至所述微晶硅處理腔34中，以在所述P型微晶硅層上依次形成所述本征微晶硅層和所述N型微晶硅層；
I個或多個排氣系統(tǒng)(圖中未示出)，用于排出所述微晶硅處理腔34內(nèi)氣體；
I個或多個清潔源系統(tǒng)(圖中未示出)，用于為所述微晶硅處理腔34提供清潔氣體。
本發(fā)明通過在形成所述P型微晶硅層之后且在形成所述本征微晶硅層之前，將基板暫時移出所述微晶硅處理腔34，對所述微晶硅處理腔34進行清洗，可以徹底清除形成所述P型微晶硅層時所述微晶硅處理腔中殘留的摻雜氣體或其他殘留物，避免了所述P型微晶硅層對所述本征微晶硅層的污染，提高了薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；同時，無需增加新的處理腔或其他設(shè)備，因此不會提高薄膜太陽能電池的生產(chǎn)成本。與實施五中制造所述非晶硅薄膜太陽能電池相比，本實施例在制作所述微晶硅薄膜太陽能電池時，所述控制模塊控制所述微晶硅處理腔34的氣壓、反應(yīng)氣體的流量速率、 溫度和時間等具體參數(shù)與實施例五非晶硅處理腔33中參數(shù)不同，但本實施例各裝置的具體工作過程與實施例五仍然相同，在此不再贅述。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，所述控制模塊控制沉積形成所述P型微晶硅層的時間通常大于或等于100秒且小于或等于200秒，基于沉積時間與清洗時間之間的正比關(guān)系，且對所述微晶硅處理腔進行清洗的時間通常為形成所述P型微晶硅層的時間的 O. 4 2倍，因此，本實施例中在形成所述P型微晶硅層之后，所述控制模塊對所述微晶硅處理腔34的清洗時間可以大于或等于40秒且小于或等于400秒。形成所述本征微晶硅層的時間通常大于或等于1500秒且小于或等于2000秒，形成所述N型微晶硅層的時間通常大于或等于100秒且小于或等于400秒。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，所述N型微晶硅層可以不在所述微晶硅處理腔 34中形成，所述制造裝置還可以包括N型處理腔。所述N型處理腔為N型微晶硅處理腔， 用于在所述本征微晶硅層上形成所述N型微晶硅層。此時，所述微晶硅處理腔34僅用于形成所述P型微晶硅層和所述本征微晶硅層。
實施例七
本實施例提供一種硅基薄膜太陽能電池制造裝置，具體為非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池制造裝置，所述非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)如圖3所示。其中所述第一處理腔為非晶硅處理腔，在所述非晶硅處理腔中沉積的P型半導(dǎo)體層、本征半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層依次為P型非晶硅層、本征非晶硅層、N型非晶硅層；同理，第二處理腔為微晶硅處理腔，在所述微晶硅處理腔中沉積的P型半導(dǎo)體層、本征半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層依次為P型微晶硅層、本征微晶硅層、N型微晶硅層。參見圖13所示，所述制造裝置包括
加載腔31，用于加載包括透明電極層的基板，其兩端分別設(shè)置有閥門30 ；
卸載腔32，用于卸載包括所述N型微晶硅層的基板，其兩端分別設(shè)置有閥門30 ；
I個或多個所述非晶硅處理腔33，用于在所述透明電極層上依次形成所述P型非晶硅層、所述本征非晶硅層和所述N型非晶硅層，所述非晶硅處理腔33連接所述真空傳輸腔35的一端設(shè)置有閥門30 ；
I個或多個所述微晶硅處理腔34，用于在所述N型非晶硅層上依次形成所述P型微晶硅層、所述本征微晶硅層和所述N型微晶硅層，所述微晶硅處理腔34連接所述真空傳輸腔35的一端設(shè)置有閥門30 ；
真空傳輸腔35，分別連接所述加載腔31、所述卸載腔32、所述非晶硅處理腔33和所述微晶硅處理腔34，所述真空傳輸腔35包括搬運機械手36，所述搬運機械手36用于將包括透明電極層的基板從所述加載腔31傳輸至所述非晶硅處理腔33，將包括所述N型非晶硅層的基板從所述非晶硅處理腔33傳輸至所述微晶硅處理腔34，并將包括所述N型微晶硅層的基板傳輸至所述卸載腔32 ；
控制模塊(圖中未示出)，在形成所述P型非晶硅層之后且在形成所述本征非晶硅層之前，所述控制模塊控制所述搬運機械手36將包括P型非晶硅層的基板從所述非晶硅處理腔33中取出，對所述非晶硅處理腔33進行清洗；在清洗之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手36將包括所述P型非晶硅層的基板傳輸至所述非晶硅處理腔33中，以在所述P 型非晶硅層上依次形成所述本征非晶硅層和所述N型非晶硅層；然后控制模塊控制所述搬運機械手36將包括所述N型非晶硅層的基板傳輸至所述微晶硅處理腔34中，使所述基板在所述微晶硅處理腔34中沉積所述P型微晶硅層；在形成所述P型微晶硅層之后且在形成所述本征微晶硅層之前，所述控制模塊控制所述搬運機械手36將包括所述P型微晶硅層的基板從所述微晶硅處理腔34中取出，對所述微晶硅處理腔34進行清洗；在清洗之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手36將包括P型微晶硅層的基板傳輸至微晶硅處理腔34中， 以在所述P型微晶硅層上依次形成所述本征微晶硅層和所述N型微晶硅層；
I個或多個排氣系統(tǒng)(圖中未示出)，用于排出所述非晶硅處理腔33或所述微晶硅處理腔34內(nèi)氣體；
I個或多個清潔源系統(tǒng)(圖中未示出)，用于為所述非晶硅處理腔33或所述微晶硅處理腔34提供清潔氣體。
本實施例中控制模塊控制形成所述P型非晶硅層、所述本征非晶硅層和所述N型非晶硅層的工作過程與實施例五相同，控制模塊控制形成所述P型微晶硅層、所述本征微晶硅層和所述N型微晶硅層的工作過程與實施例六相同，在此不再贅述。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，所述N型非晶硅層可以不在所述非晶硅處理腔 33中形成，并且所述N型微晶硅層可以不在所述微晶硅處理腔34中形成，此時所述制造裝置還包括N型處理腔(圖未示出)，所述N型處理腔為N型非晶硅處理腔和N型微晶硅處理腔，分別用于在本征非晶硅層上形成N型非晶硅層和在本征微晶硅層上形成N型微晶硅層。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，所述微晶硅處理腔34的數(shù)目可以是非晶硅處理腔33數(shù)目的兩倍，這是因為非晶硅電池的制造時間大約是微晶硅電池制造時間的一半， 通過合理地設(shè)置不同處理腔的數(shù)目比例，可以最大化地提高生產(chǎn)效率。
在本發(fā)明的某些較優(yōu)的實施例中，所述非晶硅處理腔33和所述微晶硅處理腔34 可以共用同一排氣系統(tǒng)或清潔源系統(tǒng)，從而進一步降低硅基薄膜太陽能電池制造裝置的成本。
實施例八
本實施例提供一種硅基薄膜太陽能電池制造裝置，具體為非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池制造裝置，所述非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池如圖3所示。其中，所述第一處理腔為非晶硅處理腔和微晶硅處理腔，P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層或P型微晶硅層，本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層或本征微晶硅層，N型半導(dǎo)體層為N型非晶硅層或N型微晶硅層，參見圖14所示，所述制造裝置包括
加載腔31，用于加載包括透明電極層的基板，其兩端分別設(shè)置有閥門30 ；
卸載腔32，用于卸載包括所述N型微晶硅層的基板，其兩端分別設(shè)置有閥門30 ；
I個或多個第一處理腔38，用于在所述透明電極層上依次形成所述P型非晶硅層、 所述本征非晶硅層和所述N型非晶硅層，且在N型非晶硅層上依次形成所述P型微晶硅層、 所述本征微晶硅層和所述N型微晶硅層，所述第一處理腔38連接真空傳輸腔35的一端設(shè)置有閥門30 ；
真空傳輸腔35，分別連接所述加載腔31、所述卸載腔32和所述第一處理腔38，所述真空傳輸腔35包括搬運機械手36，所述搬運機械手36用于將包括透明電極層的基板從加載腔31傳輸至所述第一處理腔38，并將包括N型微晶硅層的基板傳輸至所述卸載腔32 ；
控制模塊(圖中未示出)，在形成所述P型非晶硅層之后且在形成所述本征非晶硅層之前，所述控制模塊控制所述搬運機械手36將包括所述P型非晶硅層的基板從第一處理腔38中取出，對第一處理腔38進行清洗；在所述清洗之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手36將包括所述P型非晶硅層的基板傳輸至第一處理腔38中，以在所述P型非晶硅層上依次形成本征非晶硅層和N型非晶硅層；在形成所述N型非晶硅層之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手36將包括所述N型非晶硅層的基板從所述第一處理腔38中取出，對所述第一處理腔38進行清洗；所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括所述N型非晶硅層的基板傳輸至第一處理腔38，以在所述N型非晶硅層上形成所述P型微晶硅層；所述控制模塊控制所述搬運機械手36將包括所述P型微晶硅層的基板從所述第一處理腔38中取出， 以對所述第一處理腔38進行清洗；在所述清洗之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手36 將包括P型微晶硅層的基板傳輸至第一處理腔38中，在所述P型微晶硅層上形成所述本征微晶硅層和所述N型微晶硅層；
I個或多個排氣系統(tǒng)(圖中未示出)，用于排出所述第一理腔38內(nèi)氣體；
I個或多個清潔源系統(tǒng)(圖中未示出)，用于為所述第一處理腔38提供清潔氣體。
本實施例與實施例七的區(qū)別在于本實施例中非晶硅電池和微晶硅電池均在同一處理腔中形成，進一步減少了處理腔的數(shù)目，節(jié)省了薄膜太陽能電池的生產(chǎn)成本。
上述實施例五至實施例八所述的制造裝置中，同時包括所述加載腔31和所述卸載腔32，即采用不同的腔室進行基板加載和卸載。需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，可以采用同一腔室進行基板加載和卸載，以進一步減少腔室的數(shù)目。
雖然本發(fā)明己較佳的實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可做各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種硅基薄膜太陽能電池制造方法，包括 提供基板，所述基板上包括透明電極層； 提供一化學(xué)氣相沉積裝置，所述化學(xué)氣相沉積裝置包括第一處理腔； 將所述基板傳輸至第一處理腔中，在所述透明電極層上形成P型半導(dǎo)體層； 將包括P型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔中取出，對所述第一處理腔進行清洗； 將包括P型半導(dǎo)體層的基板傳輸至第一處理腔中，在所述P型半導(dǎo)體層上形成本征半導(dǎo)體層； 在所述本征半導(dǎo)體層上形成N型半導(dǎo)體層。
2.如權(quán)利要求1所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為非晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型非晶硅層。
3.如權(quán)利要求2所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，對所述第一處理腔進行清洗的時間大于或等于20秒且小于或等于200秒。
4.如權(quán)利要求1所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，所述硅基薄膜太陽能電池為微晶硅薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為微晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型微晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征微晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型微晶硅層。
5.如權(quán)利要求4所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，對所述第一處理腔進行清洗的時間大于或等于40秒且小于或等于400秒。
6.如權(quán)利要求1所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為非晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型非晶硅層。
7.如權(quán)利要求6所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，所述化學(xué)氣相沉積裝置還包括第二處理腔，所述第二處理腔為微晶硅處理腔，所述方法還包括 將包括N型非晶硅層的基板傳輸至第二處理腔中，在所述N型非晶硅層上形成P型微晶娃層； 將包括P型微晶硅層的基板從所述第二處理腔中取出，對所述第二處理腔進行清洗； 將包括P型微晶硅層的基板傳輸至第二處理腔中，在所述P型微晶硅層上形成本征微晶娃層; 在所述本征微晶硅層上形成N型微晶硅層。
8.如權(quán)利要求1所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，所述清洗為原位等離子體清洗或者遠(yuǎn)程等離子體清洗。
9.如權(quán)利要求1所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，對所述第一處理腔進行清洗的時間與形成所述P型半導(dǎo)體層的時間成正比。
10.如權(quán)利要求1所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，還包括在對所述第一處理腔進行清洗時，對從第一處理腔取出的基板進行加熱處理。
11.如權(quán)利要求1所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，還包括在將包括所述P型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔取出之前，在所述P型半導(dǎo)體層上形成鈍化層。
12.如權(quán)利要求1所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，還包括N型半導(dǎo)體層在第一處理腔中形成，在形成所述N型半導(dǎo)體層之后，將包括N型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔中取出，對所述第一處理腔進行清洗。
13.如權(quán)利要求1所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，還包括在形成所述N型半導(dǎo)體層之后，將包括N型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔中取出，在所述N型半導(dǎo)體層上依次形成背電極和保護板。
14.如權(quán)利要求1所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，所述化學(xué)氣相沉積裝置還包括真空傳輸腔，所述真空傳輸腔連接所述第一處理腔，所述真空傳輸腔包括搬運機械手，在對所述第一處理腔進行清洗時，所述基板位于所述搬運機械手上。
15.如權(quán)利要求1所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，所述化學(xué)氣相沉積裝置為等離子體增強化學(xué)氣相沉積裝置。
16.如權(quán)利要求1所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，所述化學(xué)氣相沉積裝置還包括N型處理腔，在所述本征半導(dǎo)體層上形成N型半導(dǎo)體層包括將包括本征半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔傳輸至N型處理腔，在所述N型處理腔中形成N型半導(dǎo)體層。
17.如權(quán)利要求12或16所述的硅基薄膜太陽能電池制造方法，其特征在于，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為非晶硅處理腔和微晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型非晶硅層，在形成N型非晶硅層之后，所述方法還包括 清洗所述第一處理腔； 將包括N型非晶硅層的基板傳輸至第一處理腔，在所述N型非晶硅層上形成P型微晶娃層; 將包括P型微晶硅層的基板從所述第一處理腔中取出，對所述第一處理腔進行清洗； 將包括P型微晶娃層的基板傳輸至第一處理腔中，在所述P型微晶娃層上形成本征微晶娃層; 在所述本征微晶硅層上形成N型微晶硅層。
18.一種硅基薄膜太陽能電池制造裝置，包括 加載腔，用于加載包括透明電極層的基板； 第一處理腔，用于在所述透明電極層上依次形成P型半導(dǎo)體層和本征半導(dǎo)體層； 真空傳輸腔，分別連接所述加載腔和所述第一處理腔，所述真空傳輸腔包括搬運機械手，所述搬運機械手用于將包括透明電極層的基板從在各腔之間相互搬運； 其特征在于，還包括控制模塊，在形成所述P型半導(dǎo)體層之后且在形成所述本征半導(dǎo)體層之前，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔中取出，控制第一處理腔進行清洗；在所述清洗之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型半導(dǎo)體層的基板傳輸至第一處理腔中，以在所述P型半導(dǎo)體層上形成本征半導(dǎo)體層。
19.如權(quán)利要求18所述的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，其特征在于，所述控制模塊還控制所述第一處理腔在所述本征半導(dǎo)體層上形成N型半導(dǎo)體層。
20.如權(quán)利要求18所述的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，其特征在于，還包括N型處理腔，連接所述真空傳輸腔，當(dāng)形成所述本征半導(dǎo)體層之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括本征半導(dǎo)體層的基板從第一處理腔中傳輸至N型處理腔中，并控制所述N型處理腔在所述本征半導(dǎo)體層上形成N型半導(dǎo)體層。
21.如權(quán)利要求19或20所述的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，其特征在于，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為非晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型非晶娃層。
22.如權(quán)利要求19或20所述的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，其特征在于，所述硅基薄膜太陽能電池為微晶硅薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為微晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型微晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征微晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型微晶娃層。
23.如權(quán)利要求19或20所述的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，其特征在于，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為非晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型非晶硅層。
24.如權(quán)利要求23所述的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，其特征在于，還包括第二處理腔，與所述真空傳輸腔連接，所述第二處理腔為微晶硅處理腔，用于在所述N型非晶硅層上形成P型微晶硅層和本征微晶硅層；在形成所述N型非晶硅層之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括N型非晶硅層的基板傳輸至第二處理腔中，并控制所述第二處理腔在所述N型非晶硅層上形成P型微晶硅層；在形成所述P型微晶硅層之后且在形成所述本征微晶硅層之前，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型微晶硅層的基板從所述第二處理腔中取出，控制第二處理腔進行清洗；在所述清洗之后，所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型微晶硅層的基板傳輸至第二處理腔中，并控制所述第二處理腔在所述P型微晶硅層上形成本征微晶硅層。
25.如權(quán)利要求24所述的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，其特征在于，所述第二處理腔的數(shù)目是所述第一處理腔的數(shù)目的兩倍。
26.如權(quán)利要求19或20所述的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，其特征在于，所述硅基薄膜太陽能電池為非晶硅和微晶硅疊層薄膜太陽能電池，所述第一處理腔為非晶硅處理腔和微晶硅處理腔，所述P型半導(dǎo)體層為P型非晶硅層，所述本征半導(dǎo)體層為本征非晶硅層，所述N型半導(dǎo)體層為N型非晶硅層，在形成N型非晶硅層之后，將包括N型非晶硅層的基板從第一處理腔中取出，所述控制模塊控制清洗所述第一處理腔；所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括N型非晶硅層的基板傳輸至第一處理腔，以在所述N型非晶硅層上形成P型微晶硅層；所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型微晶硅層的基板從所述第一處理腔中取出，以對所述第一處理腔進行清洗；所述控制模塊控制所述搬運機械手將包括P型微晶硅層的基板傳輸至第一處理腔中，在所述P型微晶硅層上形成本征微晶硅層。
27.如權(quán)利要求18所述的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，其特征在于，在將包括P型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔中取出之前，所述控制模塊還控制所述第一處理腔在所述P型半導(dǎo)體層上形成鈍化層。
28.如權(quán)利要求18所述的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，其特征在于，所述真空傳輸腔中設(shè)置有加熱裝置，用于對包括所述P型半導(dǎo)體層的基板進行加熱。
29.如權(quán)利要求18所述的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，其特征在于，所述第一處理腔包括至少兩層第一處理室，所述搬運機械手包括至少兩層承載臂，所述搬運機械手用于同時從所述第一處理腔中取出至少兩片所述基板或者同時將至少兩片所述基板搬運至所述第一處理腔中。
30.如權(quán)利要求29所述的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，其特征在于，還包括排氣系統(tǒng)，用于排出腔內(nèi)氣體；清潔源系統(tǒng)，用于提供清潔氣體；每個所述第一處理室共用所述排氣系統(tǒng)或清潔源系統(tǒng)。
31.如權(quán)利要求24所述的硅基薄膜太陽能電池制造裝置，其特征在于，還包括排氣系統(tǒng)，用于排出腔內(nèi)氣體；清潔源系統(tǒng)，用于提供清潔氣體；所述第一處理腔和所述第二處理腔共用所述排氣系統(tǒng)或清潔源系統(tǒng)。
全文摘要
一種硅基薄膜太陽能電池制造方法及其制造裝置，所述制造方法包括提供基板，所述基板上包括透明電極層；提供一化學(xué)氣相沉積裝置，所述化學(xué)氣相沉積裝置包括第一處理腔；將所述基板傳輸至第一處理腔中，在所述透明電極層上形成P型半導(dǎo)體層；將包括P型半導(dǎo)體層的基板從所述第一處理腔中取出，對所述第一處理腔進行清洗；將包括P型半導(dǎo)體層的基板傳輸至第一處理腔中，在所述P型半導(dǎo)體層上形成本征半導(dǎo)體層；在所述本征半導(dǎo)體層上形成N型半導(dǎo)體層。所述制造裝置包括加載腔、第一處理腔、包括搬運機械手的真空傳輸腔和控制模塊。本發(fā)明可以低成本且高效地消除形成P型半導(dǎo)體層時的殘留物對本征半導(dǎo)體層的污染。
文檔編號H01L31/20GK103022268SQ20111028351
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者胡兵 申請人:理想能源設(shè)備(上海)有限公司