[发明专利]微晶PIN结的SiOxN型层

权利要求书

1.一种光转换装置，包括前电极(42)和后电极(47)、以及位于所述前电极(42)和所述后电极(47)之间的至少一个光伏光转换层堆叠体(43)，所述层堆叠体(43)包括p型掺杂硅层(44)、基本上本征的硅层(45)和n型掺杂层(49)，所述层(44、45、49)一起形成p-i-n结，其特征在于最接近所述后电极(47)的所述n型掺杂层(49)被定位成与所述后电极(47)直接且紧密接触，并且基本上由含硅和氧的经掺杂的微晶材料组成。

2.根据前述权利要求所述的光转换装置，其中所述n型掺杂层(49)还被定位成与所述基本上本征的硅层(45)直接且紧密接触。

3.根据权利要求2所述的光转换装置，其中所述n型掺杂层(49)布置为使得相邻的本征硅层(45)的背面钝化。

4.根据前述权利要求中任一项所述的光转换装置，其中所述n型掺杂层(49)的氧含量选择为使得在500nm的光波长下所述n型掺杂层(49)的折射率n大于或等于2.0。

5.根据前述权利要求中任一项所述的光转换装置，其中所述n型掺杂层(49)的厚度在10nm至150nm之间，优选地在20nm至50nm之间。

6.一种太阳能电池或太阳能电池板，其包括根据前述权利要求中任一项所述的光转换装置。

7.一种用于制造光转换装置的方法，包括以下步骤：

a)提供透明基底(41)；

b)在所述基底(41)上直接地或间接地设置前电极(42)；

c)在所述前电极(42)上直接地或间接地设置至少一个光伏光转换层堆叠体(43、51)的至少一个p-i-n结，每个转换层堆叠体均包括p型掺杂硅层(44、52)、直接地或间接地设置在所述p型掺杂硅层(44、52)上的基本上本征的硅层(45、53)、以及直接地或间接地设置在所述基本上本征的硅层(45、53)上的n型掺杂层(49、54)；

d)在被定位成距离所述基底(41)最远的所述n型掺杂层(49)上设置后电极(47)，

其特征在于所述后电极(47)直接设置在被定位成距离所述基底(41)最远的所述n型掺杂层(49)上，并且该n型掺杂层(49)基本上由含硅和氧的经掺杂的微晶材料组成。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述n型掺杂层(49)直接设置在相邻的基本上本征的硅层(45)上。

9.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中所述n型掺杂层(49)的氧含量选择为使得在500nm的光波长下所述n型掺杂层(49)的折射率n大于或等于2.0。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中所述方法通过等离子体增强化学气相沉积PECVD在相应的PECVD等离子体反应器中进行。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述n型掺杂层(49)通过经由等离子体处理施加受控的背面钝化而施加到所述本征层(45)上。

12.根据权利要求10至11中任一项所述的方法，其中所述n型掺杂层(49)通过在所述PECVD等离子体反应器中以基本上0.3至1sccm/cm²待处理基底尺寸的总工艺气体流量建立第一等离子体沉积制度来产生，所述工艺气体包括硅烷、氢气和n型掺杂剂气体，所述n型掺杂剂气体优选地为含0.5％磷化氢的氢气，硅烷与n型掺杂剂气体的比率在1∶1至1∶5之间，并且硅烷与氢气的比率在1∶50至1∶200之间，优选地为1∶100。

13.根据权利要求12所述的方法，其中工艺压力选择为在1.5毫巴至8毫巴之间，优选地为2.5毫巴至5毫巴，在所述PECVD反应器中产生13.56MHz至60MHz、优选40MHz的频率的150mW/cm²至200mW/cm²、优选170mW/cm²至180mW/cm²的RF功率。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述第一等离子体沉积制度维持10秒至20秒的时间，之后另外引入含氧气体流，所述含氧气体优选为二氧化碳，所有其它工艺参数保持不变，并且由此硅烷与含氧气体之间的流量比率在2∶1至1∶3之间，优选地在1∶1至1∶2之间。