本發(fā)明涉及一種形成鈣鈦礦化合物薄膜的方法以及使用其制造太陽能電池的方法。

背景技術：

1、傳統(tǒng)地，溶液工藝主要用在使用鈣鈦礦化合物來制造太陽能電池中。溶液工藝在于：通過將鈣鈦礦化合物溶解于預定溶劑，經(jīng)由旋轉涂布(spin?coating)、噴涂式涂布(spray?coating)或狹縫式涂布(slot?die)將液體鈣鈦礦化合物涂敷在基板上。

2、當將鈣鈦礦化合物涂敷至具有平坦表面的基板時，此溶液工藝不會有問題，但是當將鈣鈦礦化合物涂敷至具有用于形成串聯(lián)太陽能電池的金字塔結構的晶體硅基板時，會難以形成具有均勻厚度的薄膜。

技術實現(xiàn)思路

1、技術問題

2、本發(fā)明在于解決上述問題，并且在于提供一種使用沉積工藝(特別是原子層沉積)的鈣鈦礦化合物的薄膜形成方法以及使用其制造太陽能電池的方法。

3、技術方案

4、為了完成上述目的，本發(fā)明的實施例提供一種形成鈣鈦礦化合物薄膜的方法，其包括：將b前體供應至腔室中的工序；第一次將x前體供應至腔室中的工序；以及將a前體供應至腔室中的工序，其中，b前體包含含有二價正離子的有機金屬化合物，x前體包含氫鹵化物，并且a前體包含選自于由胺類化合物和脒類化合物組成的組中的至少一種化合物，其中，在供應b前體的工序和第一次供應x前體的工序之后進行供應a前體的工序。

5、供應b前體的工序可以包括使b前體吸附在基板上的工序，第一次供應x前體的工序可以包括通過使b前體與x前體反應而在基板上形成由bxn(n＜3)化合物組成的中間材料，供應a前體的工序可以包括通過使由bxn(n＜3)化合物組成的中間材料與a前體反應而在基板上形成abxn(n＜3)化合物的工序，并且a可以包含選自于由胺類化合物的一價有機正離子和脒類化合物的一價有機正離子組成的組中的至少一種的一價有機正離子，b可以包含二價正離子，并且x可以包含鹵素化合物(halogen?compound)。

6、形成鈣鈦礦化合物薄膜的方法還可以包括在供應b前體的工序和第一次供應x前體的工序之間的時段、第一次供應x前體的工序和供應a前體的工序之間的時段以及在供應a前體的工序之后的時段中的至少一個時段內進行的吹除工序。

7、形成鈣鈦礦化合物薄膜的方法還可以包括在供應a前體的工序之后，第二次將x前體供應至腔室中的工序。

8、第二次將x前體供應至腔室中的工序可以包括施加電力以形成等離子體的工序。

9、形成鈣鈦礦化合物薄膜的方法還可以包括在供應b前體的工序和第一次供應x前體的工序之間的時段、第一次供應x前體的工序和供應a前體的工序之間的時段、供應a前體的工序和第二次供應x前體的工序之間的時段以及在第二次供應x前體之后的時段中的至少一個時段內進行的吹除工序。

10、供應b前體的工序可以包括使b前體吸附在基板上的工序，其中，第一次供應x前體的工序可以包括通過使b前體與x前體反應而在基板上形成由bxn(n＜3)化合物組成的初級中間材料，其中，供應a前體的工序可以包括通過使由bxn(n＜3)化合物組成的初級中間材料與a前體反應而在基板上形成由abxn(n＜3)化合物組成的二級中間材料的工序，其中，第二次供應x前體的工序可以包括通過使由abxn(n＜3)化合物組成的二級中間材料與x前體反應而在基板上形成abx3化合物的工序，其中，a可以包含選自于由胺類化合物的一價有機正離子和脒類化合物的一價有機正離子組成的組中的至少一種的一價有機正離子，b可以包含二價正離子，并且x可以包含鹵素化合物。

11、形成鈣鈦礦化合物薄膜的方法還可以包括在供應b前體的工序中，將c前體供應至腔室中的工序，其中，c前體可以包含至少一種堿金屬類化合物。

12、供應b前體和c前體的工序可以包括使b前體和c前體吸附在基板上的工序，其中，第一次供應x前體的工序可以包括通過使b前體和c前體與x前體反應而在基板上形成由cbxn(n＜3)化合物組成的中間材料，其中，供應a前體的工序可以包括通過使由cbxn(n＜3)化合物組成的中間材料與a前體反應而在基板上形成cabxn(n＜3)化合物的工序，其中，a可以包含選自于由胺類化合物的一價有機正離子和脒類化合物的一價有機正離子組成的組中的至少一種的一價有機正離子，b可以包含二價正離子，c前體可以包含堿金屬，并且x可以包含鹵素化合物。

13、形成鈣鈦礦化合物薄膜的方法還可以包括在第一次供應x前體的工序和供應a前體的工序之間，將晶體控制材料供應至腔室中的工序。

14、晶體控制材料可以包含吡啶或吡啶衍生物。

15、第一次將x前體供應至腔室中的工序可以包括施加電力以形成等離子的工序。

16、本發(fā)明的另一實施例提供一種形成鈣鈦礦化合物薄膜的方法，其包括將b前體和c前體供應至腔室中的工序；以及第一次將x前體供應至腔室中的工序，其中，b前體包含含有二價正離子的有機金屬化合物，c前體包含至少一種堿金屬類化合物，x前體包含氫鹵化物，其中，在供應b前體和c前體的工序之后進行第一次供應x前體的工序。

17、本發(fā)明的另一實施例提供一種形成鈣鈦礦化合物薄膜的方法，其包括：將c前體供應至腔室中的工序；將b前體供應腔室中的工序；以及第一次將x前體供應至腔室中的工序，其中，b前體包含含有二價正離子的有機金屬化合物，c前體包含至少一種堿金屬類化合物，x前體包含氫鹵化物，其中，在供應b前體的工序和第一次供應x前體的工序之前進行供應c前體的工序。

18、本發(fā)明的另一實施例提供一種制造太陽能電池的方法，其包括：形成晶體太陽能電池；在晶體太陽能電池上形成緩沖層；在緩沖層上形成鈣鈦礦太陽能電池；以及在鈣鈦礦太陽能電池上形成第一電極，并且在晶體太陽能電池上形成第二電極，其中，形成鈣鈦礦太陽能電池包括如上所述的形成鈣鈦礦化合物薄膜的方法。

19、有益效果

20、根據(jù)本發(fā)明，可以實現(xiàn)以下效果。

21、根據(jù)本發(fā)明的實施例，因為鈣鈦礦化合物是通過原子層沉積形成的，所以可以通過將鈣鈦礦化合物涂敷于具有凹凸結構的晶體硅基板，容易形成串聯(lián)太陽能電池。

22、根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以通過在b前體供應工序和x前體供應工序之后進行a前體供應工序，來容易地制備abx3的鈣鈦礦化合物。

23、根據(jù)本發(fā)明的實施例，因為在形成bxn(n≤3)的中間材料之后進行a前體供應工序，所以a前體的化合物a不會暴露于等離子體，從而可以在a前體的化合物a的化學鍵不被破壞的情況下使bxn(n≤3)的中間材料與a前體反應。

24、根據(jù)本發(fā)明的實施例，首次供應x前體來形成bxn(n＜3)化合物的初級中間材料，供應a前體來形成abxn(n＜3)化合物的二級中間材料，然后二次供應x前體來形成abx3的鈣鈦礦化合物薄膜，從而可以更靈活地調整真空腔室中的處理條件。

25、根據(jù)本發(fā)明的實施例，在x前體的二次供應工序期間，當?shù)入x子體形成所用的電力保持在斷開狀態(tài)時，可以防止abxn(n＜3)的二級中間材料中的化合物a的化學鍵被破壞。