專利名稱：形成光電轉(zhuǎn)換層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，尤其涉及一種將金屬前驅(qū)物層與非金屬前驅(qū)物層堆棧，并利用熱工藝使金屬前驅(qū)物層與非金屬前驅(qū)物層進行反應而制作出光電轉(zhuǎn)換層的方法。
背景技術(shù)：
光電轉(zhuǎn)換層(optoelectronic conversion layer)由于具有可吸收特定波長的光線并將其轉(zhuǎn)換成電能的特性，因此目前被廣泛地應用在太陽能電池的光吸收層或是感光組件的光感應層上。現(xiàn)行的光電轉(zhuǎn)換層可使用的材料例如為銅銦鎵硒(CIGQ合金。現(xiàn)有形成銅銦鎵硒合金的方式主要包括利用共蒸鍍(co-evaporation)工藝與利用濺鍍(sputter)工藝搭配硒化(selenization)反應兩種方式。共蒸鍍工藝由于會受限于蒸鍍源的尺寸而僅能應用在小尺寸組件上，對于大尺寸元件而言，利用共蒸鍍工藝形成的銅銦鎵硒合金具有較差的均勻度，而使得其光電轉(zhuǎn)換效率較差。另外，利用濺鍍工藝搭配硒化反應的作法為先利用濺鍍形成銅銦鎵合金，再進行硒化反應形成銅銦鎵硒化合物。然而，由于鎵會產(chǎn)生分離 (segregation)現(xiàn)象而造成在遠離基板表面的區(qū)域(即靠近銅銦鎵硒化合物的表面)的鎵含量偏低，在靠近基板表面區(qū)(即遠離銅銦鎵硒化合物的表面)的鎵含量偏高，而使得銅銦鎵硒化合物在靠近pn接面處的能隙(energy bandgap)較低，導致太陽能電池的開路電壓下降。此外，硒化工藝必須使用毒性氣體如氫化硒，也不符合現(xiàn)行環(huán)保趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，以提升光電轉(zhuǎn)換層的各成分的分布均勻度與光電轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明的一較佳實施例提供一種形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，包括下列步驟。提供一第一基板，并于第一基板上形成一電極層。于電極層上形成一第一金屬前驅(qū)物層，其中第一金屬前驅(qū)物層包括一種或多種金屬成分。提供一第二基板，并于第二基板上形成一非金屬前驅(qū)物層，其中非金屬前驅(qū)物層包括至少一種非金屬成分。堆棧第一基板與第二基板，使非金屬前驅(qū)物層與第一金屬前驅(qū)物層接觸。進行一熱工藝，以使第一金屬前驅(qū)物層與非金屬前驅(qū)物層反應而形成一光電轉(zhuǎn)換層。其中，該第一金屬前驅(qū)物層利用一濺鍍工藝加以形成。其中，該非金屬前驅(qū)物層利用一蒸鍍工藝加以形成。其中，該第一基板與該第二基板分別包括一含鈉玻璃基板。其中，該第一金屬前驅(qū)物層包括一單層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層。其中，該單層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層為一單一金屬前驅(qū)物層。其中，該單層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層為一合金前驅(qū)物層。其中，該第一金屬前驅(qū)物層包括一多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層，且該多層結(jié)構(gòu)金屬前
4驅(qū)物層包括多層互相堆棧的金屬前驅(qū)物薄膜。其中，該多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層的其中至少一該金屬前驅(qū)物薄膜為一單一金屬前驅(qū)物薄膜。其中，該多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層的其中至少一該金屬前驅(qū)物薄膜為一合金前驅(qū)物薄膜。其中，更包括于該第二基板上形成該非金屬前驅(qū)物層之前，先于該第二基板上形成一第二金屬前驅(qū)物層。其中，該第一金屬前驅(qū)物層的該多種金屬成分包括至少一種B族金屬元素，且該非金屬前驅(qū)物層的該至少一種非金屬成分包括一種A族非金屬元素。其中，該第一金屬前驅(qū)物層的該多種金屬成分包括銦、銅與鎵，且該非金屬前驅(qū)物層的該至少一種非金屬成分包括硒。其中，更包括于該第二基板上形成該非金屬前驅(qū)物層之前，先于該第二基板上形成一第二金屬前驅(qū)物層，其中該第二金屬前驅(qū)物層包括至少一種金屬成分，且該金屬成分包括鎵。其中，該第一金屬前驅(qū)物層的該多種金屬成分包括銅、鋅與錫，且該非金屬前驅(qū)物層的該至少一種非金屬成分包括硫。其中，該第一金屬前驅(qū)物層的該多種金屬成分包括鎘，且該非金屬前驅(qū)物層的該至少一種非金屬成分包括碲。其中，該熱工藝包括一多階段快速熱工藝或一單一階段熱工藝。其中，該多階段快速熱工藝包括依序進行一低溫熱工藝與一高溫熱工藝。其中，該低溫熱工藝的一工藝溫度大體上介于80°C至140°C之間，該低溫熱工藝的一工藝時間大體上介于15分鐘至20分鐘，該高溫熱工藝的一工藝溫度大體上介于500°C 至560°C之間，且該高溫熱工藝的一工藝時間大體上小于10分鐘。其中，該多階段快速熱工藝另包括于該低溫熱工藝與該高溫熱工藝之間進行一中溫熱工藝。其中，該中溫熱工藝的一工藝溫度大體上介于330°C至480°C之間，且該中溫熱工藝的一工藝時間大體上小于10分鐘。其中，于進行該熱工藝時，該第二基板置放于該第一基板之上。以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖1繪示了本發(fā)明的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法流程圖。圖2至圖5繪示了本發(fā)明的第一較佳實施例的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法示意圖。圖6繪示了本發(fā)明的第一較佳實施例的一變化型的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法示意圖。圖7繪示了本發(fā)明的第二較佳實施例的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法示意圖。圖8繪示了本發(fā)明的第二較佳實施例的一變化型的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法示意圖。圖9繪示了利用本發(fā)明的方法制作出的銅銦鎵硒化合物層的銅銦鎵硒化合物層的拉曼頻譜圖。圖10繪示了利用本發(fā)明的方法制作出的銅銦鎵硒化合物層的鎵/銦+鎵(Ga/ (In+Ga))原子比值與深度的關(guān)系圖。其中，附圖標記20 第一基板24 第一金屬前驅(qū)物層242 第二金屬前驅(qū)物薄膜26 第二基板28 非金屬前驅(qū)物層30:光電轉(zhuǎn)換層10，12，14，16，18 步驟
具體實施例方式為使本領(lǐng)域技術(shù)人員能更進一步了解本發(fā)明，下文特列舉本發(fā)明的較佳實施例， 并配合所附圖式，詳細說明本發(fā)明的構(gòu)成內(nèi)容及所欲達成的功效。請參考圖1。圖1繪示了本發(fā)明的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法流程圖。如圖1所示，本發(fā)明的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法包括下列步驟步驟10 提供一第一基板，并于第一基板上形成一電極層；步驟12 于電極層上形成一第一金屬前驅(qū)物層，其中第一金屬前驅(qū)物層包括一種或多種金屬成分；步驟14 提供一第二基板，并于第二基板上形成一非金屬前驅(qū)物層，其中非金屬前驅(qū)物層包括至少一種非金屬成分；步驟16 堆棧第一基板與第二基板，使非金屬前驅(qū)物層與第一金屬前驅(qū)物層接觸；以及步驟18 進行一熱工藝，以使第一金屬前驅(qū)物層與非金屬前驅(qū)物層反應而形成一光電轉(zhuǎn)換層。本發(fā)明的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法先分別于第一基板上形成金屬前驅(qū)物層，以及于第二基板上形成一非金屬前驅(qū)物層，再將第一基板與第二基板堆棧使非金屬前驅(qū)物層與金屬前驅(qū)物層接觸，最后再進行一熱工藝使第一金屬前驅(qū)物層與非金屬前驅(qū)物層反應而形成一光電轉(zhuǎn)換層。本發(fā)明的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法可應用于大尺寸元件上，且制作出的光電轉(zhuǎn)換層的各成分可具有均勻的分布，而可使得光電轉(zhuǎn)換層具有較佳的光電轉(zhuǎn)換效率。下文將針對本發(fā)明形成光電轉(zhuǎn)換層的不同實施例進行說明。請參考圖2至第圖5。圖2至圖5繪示了本發(fā)明的第一較佳實施例的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法示意圖。如圖2所示，提供一第一基板20，并于第一基板20上形成一電極層22。 第一基板20較佳可包括含鈉玻璃(soda-lime glass, SLG)基板，但不以此為限，也可為其它基板。電極層22可包括一金屬電極，例如一鉬電極，但不以此為限而也可為其它導電電極，且不限制是否為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。隨后，于電極層22上形成一第一金屬前驅(qū)物層 M，且第一金屬前驅(qū)物層對可包括多種金屬成分。在本實施例中，第一金屬前驅(qū)物層M的多種金屬成分包括至少一種B族金屬元素(例如I B族-VIII B族的任一種金屬元素)，
22 電極層
241 第一金屬前驅(qū)物薄膜
243 第三金屬前驅(qū)物薄膜 27 第二金屬前驅(qū)物層 29 熱工藝 A，B，C，X，Y，Z:曲線但不以此為限。此外，在本實施例中，第一金屬前驅(qū)物層M包括一單層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層。 舉例而言，單層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層可為一合金前驅(qū)物層，例如第一金屬前驅(qū)物層M的金屬成分可包括銦an)、銅(Cu)與鎵(( )，也即第一金屬前驅(qū)物層M可為一銅銦鎵合金前驅(qū)物層，或者第一金屬前驅(qū)物層M的金屬成分可包括銅(Cu)、鋅(Zn)與錫(Sn)，也即第一金屬前驅(qū)物層M可為一銅鋅錫合金前驅(qū)物層，但不以此為限。此外，第一金屬前驅(qū)物層M也可為一單一金屬前驅(qū)物層，例如第一金屬前驅(qū)物層M的金屬成分可包括鎘(Cd)，也即第一金屬前驅(qū)物層M可為一鎘前驅(qū)物層。第一金屬前驅(qū)物層M也可為一多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層，且多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層可包括多層金屬前驅(qū)物薄膜，其中各金屬前驅(qū)物薄膜可為一單一金屬前驅(qū)物薄膜或一合金前驅(qū)物薄膜。另外，在本實施例中，第一金屬前驅(qū)物層對較佳利用濺鍍工藝加以形成，但不以此為限。第一金屬前驅(qū)物層24的厚度較佳約介于0. 8微米至2微米之間，例如約為1. 1微米，但不以此為限。如圖3所示，提供一第二基板沈，并于第二基板沈上形成一非金屬前驅(qū)物層28。 第二基板沈較佳可包括含鈉玻璃基板，但不以此為限，也可為其它基板。非金屬前驅(qū)物層觀包括至少一種非金屬成分，此至少一種非金屬成分可包括一種A族非金屬元素(例如I A族-VIII A族的任一種非金屬元素)。舉例而言，非金屬前驅(qū)物層觀的至少一種非金屬成分可包括硒(％)，且在此狀況下，第一金屬前驅(qū)物層對可為一銅銦鎵合金前驅(qū)物層。或者，非金屬前驅(qū)物層觀的至少一種非金屬成分可包括硫(S)，且在此狀況下，第一金屬前驅(qū)物層M可為一銅鋅錫合金前驅(qū)物層，但不以此為限。又或者，非金屬前驅(qū)物層觀的至少一種非金屬成分可包括碲(Te)，且在此狀況下，第一金屬前驅(qū)物層M可為一鎘前驅(qū)物層，但不以此為限。此外，本實施例的非金屬前驅(qū)物層觀較佳利用蒸鍍工藝加以形成，但不以此為限。非金屬前驅(qū)物層觀較佳約介于0. 5微米至2微米之間，例如約為0. 9微米，但不以此為限。如圖4所示，堆棧第一基板20與第二基板沈，使非金屬前驅(qū)物層觀與第一金屬前驅(qū)物層M接觸。堆棧第一基板20與第二基板沈的方式較佳可將第二基板沈翻轉(zhuǎn)置放于第一基板20上，使非金屬前驅(qū)物層觀堆棧于第一金屬前驅(qū)物層M上，藉此第一金屬前驅(qū)物層M的鎵成分的分布可較均勻，但不以此為限。例如，也可將第一基板20翻轉(zhuǎn)置放于第二基板26上。如圖5所示，進行一熱工藝29，以使第一金屬前驅(qū)物層24 (如圖4所示)與非金屬前驅(qū)物層觀(如圖4所示)反應而形成一光電轉(zhuǎn)換層30。光電轉(zhuǎn)換層30的厚度較佳大于1.8微米，例如介于1.8微米至3微米之間，但不以此為限。最后，可將第二基板沈自光電轉(zhuǎn)換層30上移除。在本實施例中，當?shù)谝唤饘偾膀?qū)物層M選用銅銦鎵合金前驅(qū)物層，且當非金屬前驅(qū)物層觀的非金屬成分選用硒，則在熱工藝后會光電轉(zhuǎn)換層30會形成具有黃銅礦晶體結(jié)構(gòu)(chalcopyrite)的銅銦鎵硒化合物(CIGS)層。或者，當?shù)谝唤饘偾膀?qū)物層 24選用銅鋅錫合金前驅(qū)物層，且當非金屬前驅(qū)物層觀的非金屬成分選用硫，則在熱工藝后會光電轉(zhuǎn)換層30會形成銅鋅錫硫化合物(CZTQ層。又或者當?shù)谝唤饘偾膀?qū)物層M選用鎘前驅(qū)物層，且當非金屬前驅(qū)物層觀的非金屬成分選用碲，則光電轉(zhuǎn)換層30會形成碲化鎘 (CdTe)層。在本實施例中，熱工藝較佳可包括一多階段快速熱工藝。舉例而言，在本實施例中，多階段快速熱工藝可包括依序進行一低溫熱工藝與一高溫熱工藝。低溫熱工藝的主
7要作用的一例如在于使硒擴散滲入銅銦鎵合金內(nèi)，而低溫熱工藝的工藝溫度大體上可介于 80°C至140°C之間(例如較佳約為140°C )，且低溫熱工藝的工藝時間大體上可介于15分鐘至20分鐘，但不以此為限。高溫熱工藝的主要作用的一例如在于使硒與銅銦鎵合金反應以形成銅銦鎵硒化合物層。高溫熱工藝的工藝溫度大體上可介于500°C至560°C之間(例如較佳約為550°C )，且高溫熱工藝的工藝時間大體上可小于10分鐘(例如較佳約為5分鐘)，但不以此為限。此外，本實施例的多階段快速熱工藝可另選擇性包括于低溫熱工藝與高溫熱工藝之間進行一中溫熱工藝。中溫熱工藝的工藝溫度大體上可介于330°C至480°C 之間(例如較佳約為450°C )，且中溫熱工藝的工藝時間大體上小于10分鐘(例如較佳約為5分鐘)，但不以此為限。本實施例的熱工藝并不限于多階段快速熱工藝，也可為單一階段快速熱工藝或其它各種型式的熱工藝。本發(fā)明的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法并不以上述實施例為限。下文將依序介紹本發(fā)明的其它較佳實施例的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，且為了便于比較各實施例的相異處并簡化說明，在下文的各實施例中使用相同的符號標注相同的元件，且主要針對各實施例的相異處進行說明，而不再對重復部分進行贅述。請參考圖6。圖6繪示了本發(fā)明的第一較佳實施例的一變化型的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法示意圖。如圖6所示，于第二基板沈上形成非金屬前驅(qū)物層觀之前，本變化型的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法另包括先于第二基板26上形成一第二金屬前驅(qū)物層27。第二金屬前驅(qū)物層27包括至少一種金屬成分，且上述金屬成分例如可包括鎵(Ga)或銅(Cu)或鎵銅合金，但不以此為限。第二金屬前驅(qū)物層27可為一單層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層，例如一單一金屬前驅(qū)物層或一合金前驅(qū)物層。第二金屬前驅(qū)物層27也可為一多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層，且多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層可包括多層金屬前驅(qū)物薄膜，其中各金屬前驅(qū)物薄膜可為一單一金屬前驅(qū)物薄膜或一合金前驅(qū)物薄膜。請參考圖7。圖7繪示了本發(fā)明的第二較佳實施例的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法示意圖。如圖7所示，不同于第一較佳實施例，在本實施例中，形成于電極層22上的第一金屬前驅(qū)物層M可包括一多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層，且多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層包括多層互相堆棧的金屬前驅(qū)物層。舉例而言，在第一金屬前驅(qū)物層M的金屬成分包括銦an)、銅(Cu)與鎵 (Ga)的狀況下，多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層可包括相互堆棧的一第一金屬前驅(qū)物薄膜241與一第二金屬前驅(qū)物薄膜對2，其中第一金屬前驅(qū)物薄膜241可為例如一銦前驅(qū)物薄膜或銦鎵合金前驅(qū)物薄膜，但不以此為限，且第二金屬前驅(qū)物薄膜242可為例如一銅鎵合金前驅(qū)物薄膜，但不以此為限。或者，在第一金屬前驅(qū)物層M的金屬成分包括銅(Cu)、鋅(Zn)與錫 (Sn)的狀況下，第一金屬前驅(qū)物薄膜241與第二金屬前驅(qū)物薄膜242可分別為上述金屬的金屬前驅(qū)物薄膜或合金前驅(qū)物薄膜。請參考圖8。圖8繪示了本發(fā)明的第二較佳實施例的一變化型的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法示意圖。如圖8所示，在本變化型中，第一金屬前驅(qū)物層M包括一多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層，且多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層包括多層互相堆棧的金屬前驅(qū)物層。舉例而言，在第一金屬前驅(qū)物層M的金屬成分包括銦an)、銅(Cu)與鎵(Ga)的狀況下，多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層可包括相互堆棧的一第一金屬前驅(qū)物薄膜Ml、一第二金屬前驅(qū)物薄膜242與一第三金屬前驅(qū)物薄膜對3，其中第一金屬前驅(qū)物薄膜241可為例如一銦前驅(qū)物薄膜，第二金屬前驅(qū)物薄膜242可為例如一銅前驅(qū)物薄膜，且第三金屬前驅(qū)物薄膜243可為例如一鎵前驅(qū)物薄膜，但不以此為限。或者，在第一金屬前驅(qū)物層M的金屬成分包括銅(Cu)、鋅(Zn)與錫(Sn) 的狀況下，第一金屬前驅(qū)物薄膜對1、第二金屬前驅(qū)物薄膜242與第三金屬前驅(qū)物薄膜243 可分別為上述金屬的金屬前驅(qū)物薄膜。在另一實施例中，第一金屬前驅(qū)物薄膜Ml、第二金屬前驅(qū)物薄膜242與第三金屬前驅(qū)物薄膜243也可分別為金屬前驅(qū)物薄膜或合金前驅(qū)物薄膜。請參考圖9，并一并參考圖5。圖9繪示了利用本發(fā)明的方法制作出的銅銦鎵硒化合物層的銅銦鎵硒化合物層的拉曼頻譜圖(Raman spectrum)，其中圖9的橫軸為拉曼位移(cm-1)，縱軸為歸一化強度(normalized intensity)；曲線A代表了對照組的銅銦鎵硒化合物層的拉曼頻譜，曲線B代表了利用本發(fā)明的第一較佳實施例的方法制作出的銅銦鎵硒化合物層的拉曼頻譜，且曲線C代表了利用本發(fā)明的第一較佳實施例的變化型的方法制作出的銅銦鎵硒化合物層的拉曼頻譜。如圖9所示的拉曼頻譜可知，相較于對照組的銅鎵銦硒化合物層(曲線A)，利用本發(fā)明的第一較佳實施例的方法制作出的銅銦鎵硒化合物層(曲線B)與利用本發(fā)明的第一較佳實施例的變化型的方法制作出的銅銦鎵硒化合物層具有較大的拉曼位移，顯示了本發(fā)明的銅銦鎵硒化合物層在靠近光電轉(zhuǎn)換層30表面的區(qū)域的鎵含量高于對照組的銅銦鎵硒化合物層在靠近光電轉(zhuǎn)換層30表面的區(qū)域的鎵含量。 換言之，本發(fā)明的銅銦鎵硒化合物層在靠近光電轉(zhuǎn)換層30表面處有較高的能隙(energy bandgap)，而可提升太陽能電池的開路電壓。請參考圖10，并一并參考圖5。圖10繪示了利用本發(fā)明的方法制作出的銅銦鎵硒化合物層的鎵/銦+鎵(fe/an+Ga))原子比值與深度的關(guān)系圖，其中圖10的橫軸為銅銦鎵硒化合物層相對于光電轉(zhuǎn)換層30的表面的深度，而縱軸為鎵/銦+鎵(fe/an+Ga))的原子比值；曲線X代表了對照組的銅銦鎵硒化合物層的fe/an+Ga)原子比值與深度的關(guān)系，曲線Y代表了利用本發(fā)明的第一較佳實施例的方法制作出的銅銦鎵硒化合物層的Ga/ (In+Ga)原子比值與深度的關(guān)系，且曲線Z代表了利用本發(fā)明的第一較佳實施例的變化型的方法制作出的銅銦鎵硒化合物層的fe/an+Ga)原子比值與深度的關(guān)系。由圖10可知， 本發(fā)明的銅銦鎵硒化合物層的鎵的分布明顯地較對照組的銅銦鎵硒化合物層的鎵的分布為均勻，故可有效提升光電轉(zhuǎn)換效率。綜上所述，本發(fā)明的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法先分別于第一基板上形成金屬前驅(qū)物層，以及于第二基板上形成一非金屬前驅(qū)物層，再將第一基板與第二基板堆棧使非金屬前驅(qū)物層與金屬前驅(qū)物層接觸，最后再進行一熱工藝使第一金屬前驅(qū)物層與非金屬前驅(qū)物層反應而形成一光電轉(zhuǎn)換層。本發(fā)明的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法可應用于大尺寸元件上，且通過上述工藝形成的光電轉(zhuǎn)換層的各成分可具有均勻的分布，而可使得光電轉(zhuǎn)換層具有較高的開路電壓與較佳的光電轉(zhuǎn)換效率。此外，在本發(fā)明中，當形成的光電轉(zhuǎn)換層為銅銦鎵硒化合物層時，本發(fā)明的方法可增加硒的利用率，故可節(jié)省成本，且不需使用毒性氣體例如氫化硒，故可符合環(huán)保趨勢。當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
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權(quán)利要求
1.一種形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，包括 提供一第一基板，并于該第一基板上形成一電極層；于該電極層上形成一第一金屬前驅(qū)物層，其中該第一金屬前驅(qū)物層包括一種或多種金屬成分；提供一第二基板，并于該第二基板上形成一非金屬前驅(qū)物層，其中該非金屬前驅(qū)物層包括至少一種非金屬成分；堆棧該第一基板與該第二基板，使該非金屬前驅(qū)物層與該第一金屬前驅(qū)物層接觸；以及進行一熱工藝，以使該第一金屬前驅(qū)物層與該非金屬前驅(qū)物層反應而形成一光電轉(zhuǎn)換層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該第一金屬前驅(qū)物層利用一濺鍍工藝加以形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該非金屬前驅(qū)物層利用一蒸鍍工藝加以形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該第一基板與該第二基板分別包括一含鈉玻璃基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該第一金屬前驅(qū)物層包括一單層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該單層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層為一單一金屬前驅(qū)物層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該單層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層為一合金前驅(qū)物層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該第一金屬前驅(qū)物層包括一多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層，且該多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層包括多層互相堆棧的金屬前驅(qū)物薄膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層的其中至少一該金屬前驅(qū)物薄膜為一單一金屬前驅(qū)物薄膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該多層結(jié)構(gòu)金屬前驅(qū)物層的其中至少一該金屬前驅(qū)物薄膜為一合金前驅(qū)物薄膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，更包括于該第二基板上形成該非金屬前驅(qū)物層之前，先于該第二基板上形成一第二金屬前驅(qū)物層。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該第一金屬前驅(qū)物層的該多種金屬成分包括至少一種B族金屬元素，且該非金屬前驅(qū)物層的該至少一種非金屬成分包括一種A族非金屬元素。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該第一金屬前驅(qū)物層的該多種金屬成分包括銦、銅與鎵，且該非金屬前驅(qū)物層的該至少一種非金屬成分包括硒。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，更包括于該第二基板上形成該非金屬前驅(qū)物層之前，先于該第二基板上形成一第二金屬前驅(qū)物層，其中該第二金屬前驅(qū)物層包括至少一種金屬成分，且該金屬成分包括鎵。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該第一金屬前驅(qū)物層的該多種金屬成分包括銅、鋅與錫，且該非金屬前驅(qū)物層的該至少一種非金屬成分包括硫ο
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該第一金屬前驅(qū)物層的該多種金屬成分包括鎘，且該非金屬前驅(qū)物層的該至少一種非金屬成分包括碲。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該熱工藝包括一多階段快速熱工藝或一單一階段熱工藝。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該多階段快速熱工藝包括依序進行一低溫熱工藝與一高溫熱工藝。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該低溫熱工藝的一工藝溫度大體上介于80°C至140°C之間，該低溫熱工藝的一工藝時間大體上介于15分鐘至 20分鐘，該高溫熱工藝的一工藝溫度大體上介于500°C至560°C之間，且該高溫熱工藝的一工藝時間大體上小于10分鐘。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該多階段快速熱工藝另包括于該低溫熱工藝與該高溫熱工藝之間進行一中溫熱工藝。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，該中溫熱工藝的一工藝溫度大體上介于330°C至480°C之間，且該中溫熱工藝的一工藝時間大體上小于10分鐘。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，于進行該熱工藝時，該第二基板置放于該第一基板之上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種形成光電轉(zhuǎn)換層的方法，包括下列步驟。提供一第一基板，并于第一基板上形成一電極層。于電極層上形成一第一金屬前驅(qū)物層，其中第一金屬前驅(qū)物層包括一種或多種金屬成分。提供一第二基板，并于第二基板上形成一非金屬前驅(qū)物層，其中非金屬前驅(qū)物層包括至少一種非金屬成分。堆棧第一基板與第二基板，使非金屬前驅(qū)物層與第一金屬前驅(qū)物層接觸。進行一熱工藝，以使第一金屬前驅(qū)物層與非金屬前驅(qū)物層反應而形成一光電轉(zhuǎn)換層。
文檔編號C23C14/06GK102339903SQ20111027137
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者簡怡峻 申請人:友達光電股份有限公司