[发明专利]稳定的光伏器件及其制造方法

权利要求书

1.一种光伏器件，其具有增强的抗光致退化性，所述器件包括：

p层，其由p掺杂的半导体材料构成；

n层，其由n掺杂的半导体材料构成；以及

i层，其由插入在所述p层和所述n层之间的基本本征的纳米晶半导体材料构成；其中所述i层中的结晶体积从其与所述n层的分界面到其与所述p层的分界面随着该层的厚度的增加而降低。

2.如权利要求1的器件，其中，所述基本本征的纳米晶半导体材料的晶粒尺寸从其与所述n层的分界面到其与所述p层的分界面随着所述i层的厚度的增加而降低。

3.如权利要求1的器件，其中，在所述基本本征的半导体材料中，在所述i层和所述p层的分界面处开始的且包括不大于其厚度的50％的那部分所述i层中的中程有序的区域的体积，大于在所述i层其余部分中的中程有序的区域的体积。

4.如权利要求3的器件，其中，所述i层的所述部分包括不大于其30％的厚度。

5.如权利要求3的器件，其中，所述i层的所述部分包括不大于其10％的厚度。

6.如权利要求3的器件，其中，所述中程有序的区域具有在10-80埃范围内的特征。

7.如权利要求3的器件，其中，所述中程有序的区域具有在10-50埃范围内的特征。

8.如权利要求3的器件，其中，所述中程有序的区域具有在30-50埃范围内的特征。

9.如权利要求3的器件，其中，所述中程有序的区域具有不大于包括所述基本本征的半导体材料的元素的平均原子直径50倍的特征。

10.如权利要求1的器件，其中，所述基本本征的纳米晶半导体材料包括氢化的IV族半导体合金。

11.如权利要求10的器件，其中，所述氢化的IV族半导体合金包括包含硅和/或锗的合金。

12.如权利要求1的器件，其中，所述i层的中程有序从其与所述n层的分界面到其与所述p层的分界面随着其厚度的增加而增加。

13.一种光伏器件，包括：

p层，其由p掺杂的半导体材料构成；

n层，其由n掺杂的半导体材料构成；以及

i层，其由插入在所述p层和所述n层之间的基本本征的纳米晶半导体材料构成；其中所述i层的中程有序从其与所述n层的分界面到其与所述p层的分界面随着其厚度的增加而增加。

14.如权利要求13的器件，其中，所述中程有序由所述材料中具有在10-80埃尺寸的范围内的微晶的相关体积所定义。

15.如权利要求13的器件，其中，所述n掺杂的半导体材料包括基本无定形的氢化的IV族半导体合金材料，而所述p掺杂的半导体材料包括纳米晶的氢化的IV族半导体合金材料。

16.一种制造p-i-n光伏器件的方法，该类型的p-i-n光伏器件包括插入在p掺杂的半导体材料层和n掺杂的半导体材料层之间的基本本征的纳米晶半导体材料，所述方法包括：

通过等离子淀积工艺制备所述基本本征的半导体材料层，其中，使包括所述基本本征的半导体材料的前体的工艺气体经受电磁能的输入，从该前体生成等离子体，该等离子体将所述基本本征的半导体材料淀积在衬底上；其中在所述基本本征的半导体材料的淀积期间，所述工艺气体中的稀释剂的浓度变化，以使得：当在淀积所述基本本征的半导体层的厚度的更靠近于所述n掺杂的半导体材料层的部分时，所述工艺气体中稀释剂浓度大于当在淀积所述基本本征的半导体材料层的厚度的更靠近于所述p掺杂的半导体材料层的部分时的稀释剂浓度。

17.如权利要求16的方法，其中，所述稀释剂是氢。

18.如权利要求16的方法，其中，在淀积所述基本本征的半导体材料层的时间期间，以逐步的方式改变所述稀释剂的浓度。

19.如权利要求16的方法，其中，在淀积所述基本本征的半导体材料层的时间期间，以连续的方式改变所述稀释剂的浓度。

20.如权利要求16的方法，其中，所述基本本征的半导体材料层包括硅和/或锗的氢化的合金。