[发明专利]非晶硼碳合金及其光伏应用

权利要求书

1. 一个氢化非晶硼碳合金，它是p型半导体材料，其特征在于：该合金是由硼-碳-氢组成的非晶态的合金薄膜，碳和硼的原子浓度含量分别是60-90％和2-30％，能带隙在1.1-3.3eV之间，所述的氢化非晶硼碳合金的导电率大于2×10^-11Scm^-1。

2.一个氢化非晶硼碳合金的制作方法，包含了以下步骤：

a)将被镀膜的基板温度维持在120-260℃之间；

b)向真空镀膜室内提供一种源气体混合物，至少包含了一种含碳气体、一种含硼气体和一种稀释气体；

c)通过等离子体增强化学气相沉积法过程沉积源气体混合物，在基板上形成氢化非晶硼碳合金薄膜。

3. 根据权利要求2所述的氢化非晶硼碳合金的制作方法，其特征在于：所述源气体混合物中的所述稀释气体是一种氢气、惰性气体或是它们的混合气体。

4. 一个光伏单元，由下列部分组成：

a)一个p层，由p型半导体薄膜构成；

b)一个n层，由n型半导体薄膜构成；

c)一个i层，由本征型半导体薄膜构成，并被放置在所述p层和所述n层之间。

其特征在于：所述p层由根据权利要求1所述的氢化非晶硼碳合金薄膜组成，所述的氢化非晶硼碳合金薄膜光能带隙在1.7-2.5eV之间，导电率大于1×10-9Scm^-1，厚度在1-30纳米之间。

5. 一个多结光伏器件，由下列部分组成：

a)多个依序形成的光伏单元，每个所述光伏单元都是由一个p型半导体层，一个i型半导体层和一个n型半导体层组成；

b)一个复合层，亦即隧道节，厚度不超过10纳米，是由根据权利要求1所述的氢化非晶硼碳合金而构成，被放置在两个相邻所述的光伏单元之间，所述的氢化非晶硼碳合金能带隙宽度在1.3-2.2eV之间，导电率大于2×10^-8Scm^-1。

6. 根据权利要求5所述的多结光伏器件，其特征在于：所述复合层由一个厚度不超过2纳米、导电率不低于2×10^-7Scm^-1的根据权利要求1所述的氢化非晶硼碳合金薄膜组成。

7. 根据权利要求4所述的光伏单元，其特征在于：所述p层由以下部分组成：

a)一种根据权利要求1所述的氢化非晶硼碳合金；

b)一个p型宽带隙的非晶硅合金薄膜，包括具有光能带隙在2.0-2.4eV之间的硼掺杂的非晶硅碳合金和非晶硅氧合金。

8. 根据权利要求5所述的多结光伏器件，其特征在于：它被形成在厚度不大于3纳米的根据权利要求1所述的氢化非晶硼碳合金薄膜上，且所述的氢化非晶硼碳合金薄膜是沉积在形成于基板表面的透明电极上。