[发明专利]基于氢化硅的薄膜本征层、薄膜太阳能电池及制造方法

权利要求书

1.一种薄膜本征i层，包括如下两组交替叠加的子层：

非晶硅子层；以及

准纳米硅子层。

2.如权利要求1的薄膜本征i层，其中各非晶硅子层的厚度在2-8纳 米之间。

3.如权利要求1的薄膜本征i层，其中各准纳米硅子层的厚度在5-26 纳米之间。

4.如权利要求1的薄膜本征i层，其中各非晶硅子层的厚度在3-5纳 米之间，其中各准纳米硅子层的厚度在11-13纳米之间。

5.如权利要求1的薄膜本征i层，其中第一个子层是非晶硅子层和准纳 米硅子层中的任一个，且最后一个子层是非晶硅子层和准纳米硅子层中的任 一个。

6.如权利要求1的薄膜本征i层，其厚度介于60-600纳米之间。

7.一种单结或多结的p-i-n型太阳能电池，其中包括至少一个根据权利 要求1-6中的任一项所述的薄膜本征i层。

8.一种制造薄膜本征i层的方法，包括如下两个交替进行的步骤：

生成非晶硅子层；以及

生成准纳米硅子层，

其中生成的所述非晶硅子层和所述准纳米硅子层交替叠加。

9.如权利要求8的方法，其中该非晶硅子层的厚度在2-8纳米之间。

10.如权利要求8的方法，其中该准纳米硅子层的厚度在5-26纳米之 间。

11.如权利要求8的方法，其中该方法采用PECVD工艺进行。

12.如权利要求9的方法，其中该方法利用硅烷和氢气的混合气体作为 源气体。

13.如权利要求12的方法，其中生成非晶硅子层时所述混合气体中硅 烷对氢气的比例在1∶2到1∶16之间。

14.如权利要求13的方法，其中非晶硅子层的生长速率不高于15纳米 /分钟。

15.如权利要求12的方法，其中生成准纳米硅子层时所述混合气体中 硅烷对氢气的比例在1∶20到1∶80之间。

16.如权利要求15的方法，其中准纳米硅子层的生长速率不高于8纳 米/分钟。

17.如权利要求12的方法，其中反应室内的气压在0.6-6mbar之间。

18.如权利要求12的方法，其中在所述的两个交替进行的步骤之间， 等离子体放电过程不被中断，氢气的流量也保持恒定，而仅周期性地将硅烷 气体的流量进行调节，从而达到所述混合气体中硅烷对氢气的比例的调制。

19.如权利要求8的方法，其中该方法采用电容耦合式PECVD工艺进 行，源气体为硅烷和氢气的混合气体，基板温度保持在150-240℃之间， 使用20-100mW/cm²的射频放电功率密度，反应室内的气压在0.6-6mbar之 间，生成非晶硅子层时所述混合气体中硅烷对氢气的比例在1∶2到1∶16之间， 其中生成准纳米硅子层时所述混合气体中硅烷对氢气的比例在1∶20到1∶80 之间，非晶硅子层和准纳米硅子层的生长速率分别为不高于15纳米/分钟和 不高于8纳米/分钟，厚度分别在2-8纳米之间和5-16纳米之间。

20.如权利要求8的方法，其中该方法采用电容耦合式PECVD工艺进 行，源气体为硅烷和氢气的混合气体，基板温度保持在150-240℃之间， 使用20-100mW/cm²的射频放电功率密度，反应室内的气压在1.5-2.7mbar 之间，生成非晶硅子层时所述混合气体中硅烷对氢气的比例在1∶2到1∶16之 间，其中生成准纳米硅子层时所述混合气体中硅烷对氢气的比例在1∶20到 1∶80之间，非晶硅子层和准纳米硅子层的生长速率分别为9纳米/分钟和5 纳米/分钟，厚度分别为4纳米和12纳米。