CN100355091C - 制造串联型薄膜光电转换器件的方法 - Google Patents

制造串联型薄膜光电转换器件的方法 Download PDF

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Abstract

一种制造串联型薄膜光电转换器的方法，其中：在膜沉积系统中，在衬底(1)上形成至少一个光电转换单元(3)；将具有该光电转换单元(3)的衬底(1)从膜沉积系统取出到空气中；衬底(1)被插入膜沉积系统中，并且在氢气以及包含与衬底(1)上的光电转换单元(3)的最高导电型层(33)相同类型的导电型确定杂质元素的气体的混合环境中，衬底(1)经过等离子暴露；通过附加供应半导体材料气体给膜沉积系统，形成导电型中间层(5)；然后形成下一个光电转换单元(4)。

Description

制造串联型薄膜光电转换器件的方法
技术领域
本发明涉及一种制造串联型(tandem-type)薄膜光电转换器件的方法，并且更具体地，涉及一种可抑制光电转换器件的性能下降、增强制造步骤的适应性(flexibility)和提高制造效率的制造方法。在本说明书中，术语“结晶(crystalline)”和“微结晶(microcrystalline)”还用于部分包括非晶区域的状态，如在本领域中一般使用的。
背景技术
近年来，如太阳能电池代表的半导体薄膜光电转换器件已经多样化了，而且除了常规的非晶硅薄膜太阳能电池以外，已经开发了结晶硅薄膜太阳能电池。此外，具有其堆叠的串联(混合)型薄膜太阳能电池已经进入实用。
一般地，硅薄膜光电转换器件包括第一电极、一个或多个半导体薄膜光电转换单元、以及顺序堆叠在至少其表面部分绝缘的衬底上的第二电极。进而，一个光电转换单元包括夹在p-型层和n-型层之间的i-型层。
薄膜光电转换单元的厚度的主要部分由基本上固有的半导体层的i-型层占据，并且光电转换主要发生在i-型层。因此，最好作为光电转换层的i-型层具有比较大的厚度用于光吸收目的，尽管厚度增加增加了成本和沉积i-型层的时间。
p-型和n-型导电层用于产生光电转换单元内的散射势能(diffusionpotential)，而散射势能的幅度影响作为薄膜光电转换器件的重要属性之一的开路电压的值。然而，这些导电层是不直接贡献光电转换的非活跃层。即，由这些非活跃层吸收的光是不贡献电力产生的损失。因此，最好最小化p-型和n-型导电层的厚度，只要它们提供足够的散射势能。
为此原因，不管包括在光电转换单元或光电转换器件中的p-型和n-型导电型层是非晶的还是结晶的，占据导电型层的主要部分的其i-型光电转换层是非晶的，称为非晶单元或非晶光电转换器件，而其i-型层是结晶的，称为结晶单元或结晶光电转换器件。
目前，已经开发了广泛种类的材料和形成技术，以达到包括在光电转换器件中的导电型层所要求的质量。作为用于硅光电转换器件的导电型层的材料，一般使用非晶硅或其合金材料或者结晶硅或其合金材料。一般地，具有比光电转换层(i-型层)更宽的带隙(band gap)的非晶硅材料或者具有高杂质激活率的微结晶硅材料被用于导电型层，试图达到高的光电转换特性，同时减少电和光损失到尽可能小。
硅光电转换单元的导电层一般通过基本上与如等离子CVD方法的、用于光电转换层(i-型层)的方法相同的方法来形成。导电层形成自作为包含硅原子的原料气体和包含导电型确定杂质的掺杂气体的混合的反应气体。近年来，已经尝试了一般等离子CVD方法的变形过程，以便形成导电型层。
例如，JP-A-06-232429公开了等离子掺杂方法，其中i-型层一旦由等离子CVD方法形成，然后在包含掺杂气体和如氢气的稀释气体的混合的环境中执行等离子处理，由此i-型层表面附近的区域改变为导电型层。另外，JP-A-10-074969公开了一种提高导电型层的结晶性的方法，其中导电型微结晶层一旦由等离子CVD方法形成，然后在氢气环境中执行等离子处理。在这两个方法中，作为在减压反应室中的连续过程，执行通过等离子CVD方法的膜沉积和随后的等离子处理。因此，可形成好的结界面和高质量导电型层。
为了加强薄膜光电转换器件的转换效率，已知两个或多个光电转换单元堆叠以形成串联型薄膜光电转换器件。在此情形，包括具有大带隙的光电转换层(如非晶硅或Si-C合金的)的前单元置于更接近光电转换器件的光入射侧，而包括具有小带隙的光电转换层(如Si-Ge合金的)的后单元顺序地置于前单元后。因此，光电转换可在宽波长范围的入射光上进行，并且可提高整个光电转换器件的转换效率。在这样的串联型薄膜光电转换器件中，包括非晶光电转换单元和结晶光电转换单元两者的，有时特别称为混合薄膜太阳能电池。
例如，可由i-型非晶硅光电转换的光的波长在长波长侧范围为最大大约800nm，而i-型结晶硅可光电转换范围大约1100nm的具有更长波长的光。这里，具有大的光吸收的非晶硅光电转换层，甚至在单一层情形在约0.3μm或更小的厚度对光吸收也是足够的。然而，也为了充分吸收更长波长的光，具有小的光吸收系数的结晶硅光电转换层，在单一层情形最好是大约2-3μm或以上厚度。换言之，结晶光电转换层一般希望具有大的厚度，大约是非晶光电转换层厚度的10倍。
在串联型薄膜光电转换器件中，希望各个光电转换单元在各自的优化条件下形成。因此，各光电转换单元可通过分离的沉积装置不连续地形成。此外，为了加强串联型薄膜光电转换器件的制造过程的适应性和提高生产效率，可希望各光电转换单元通过分离的沉积装置不连续地形成。
然而，本发明人的经验是，在形成第一光电转换单元，然后包括该单元的衬底一旦从沉积装置取出到空气中，并且其后堆叠第二光电单元时，产生的串联型薄膜光电转换器件的特性比连续形成所有单元而不将衬底取出到空气中的串联型薄膜光电转换器件劣化了。
发明内容
鉴于常规技术的情况，本发明目的在于最小化串联型薄膜光电转换器件由于暴露于空气引起的光电转换效率的降低，暴露于空气发生在具有一个或多个光电转换单元的衬底、在光电转换单元中包括的多个单元的形成过程中间、一旦从沉积装置取出到空气中时。
根据本发明的一种制造串联型薄膜光电转换器件的方法，包括步骤：在沉积装置中，在衬底上形成至少一个光电转换单元；将具有光电转换单元的衬底从沉积装置取出到空气；将衬底引入沉积装置中，并且在包含用于确定与衬底上的光电转换单元的最高导电型层相同类型的导电型的杂质元素和氢的气体混合的环境中，在衬底上进行等离子暴露处理；通过附加供应半导体原料气体给沉积装置，形成导电型中间层；然后形成随后的光电转换单元。
在包含在串联型薄膜光电转换器件中的任何光电转换单元中，一导电型层、基本上固有的半导体的光电转换层和反导电型层顺序堆叠。串联型薄膜光电转换器件最好包括至少一个非晶硅薄膜光电转换单元和至少一个结晶硅薄膜光电转换单元。
最好，在衬底上形成至少一个光电转换单元之后，形成具有5nm或更小厚度的非掺杂中间层，然后将衬底取出到空气。
最好，在包含基于氢气20ppm或更多量的、包含确定导电型的元素的气体的混合环境中，使用13.56MHz或更高频率的高频放电，进行等离子暴露处理60秒或更少时间。等离子暴露处理和导电型中间层的形成最好在相同沉积装置中和在基本上相同的压强下进行。
附图说明
图1是说明通过根据本发明的实施例的制造方法制造的串联型薄膜光电转换器件的截面示意图。
图2是说明通过根据本发明的另一实施例的制造方法制造的串联型薄膜光电转换器件的截面示意图。
图3是显示根据本发明的例1的混合型薄膜光电转换器件中非晶单元和结晶单元之间的边界邻域的截面结构的透射电子显微(TEM)照片。
图4是显示根据参考例的混合型薄膜光电转换器件中非晶单元和结晶单元之间的边界邻域的截面结构的TEM照片。
具体实施方式
下面将参照附图说明本发明的优选实施例。为了使附图清楚和简化，本申请的附图中适当修改了厚度、长度等的尺寸关系，它们不说明实际的尺寸关系。在附图中，相同的标号给予附图中的相同的部件和等同部分。
图1说明通过根据本发明的实施例的方法制造的硅串联型薄膜光电转换器件的截面示意图。即，在该光电转换器件中，由透明导电氧化物(TCO)膜制造的透明电极2形成在由玻璃等制造的透明绝缘衬底1上。在透明电极2上，包括在第一光电转换单元3中的一导电型(one-conductivity type)层31、固有半导体非晶或结晶光电转换层32和反导电型(opposite-conductivitytype)层33最好通过等离子CVD顺序沉积(或者，自然它们可通过其它化学气相沉积法沉积)。最好，P-型层31、基本上固有的半导体光电转换层32和n-型层33以此顺序沉积。
在形成第一光电转换单元3后，将衬底1从等离子CVD装置取出到空气中，由此，反导电型层33的表面暴露于空气。然后，将衬底1引入另一等离子CVD装置，并且在包含用于确定与反导电型层33相同类型的导电型的元素的掺杂气体(如磷化氢)和氢气的混合环境中，进行等离子暴露处理。作为掺杂气体，包含磷、氧等的气体可用于n-型，并且特别地，最好包含磷。在p-型情形，可使用包含硼、铝等的掺杂气体，并且特别地，最好包含硼(如乙硼烷)。
接着，在其上形成与等离子暴露的反导电型层33相同的反导电型的中间层5。更具体地，在反导电型层33是n-型的时，中间层5也做成n-型，而在反导电型层33是p-型的时，中间层5也做成p-型。导电型中间层5最好是新鲜的附加层，其可使得在中间层5和随后的光电转换单元4之间形成好的np(或pn)隧道结。反导电型中间层5最好通过等离子CVD沉积。
导电型中间层5可通过在等离子暴露处理后调整包含新的掺杂元素的沉积气体而形成。然而，导电中间层5可仅仅通过用掺杂气体和氢进行等离子暴露处理、然后将半导体原料气体(raw gas)附加供应给反应室来形成。这里，半导体原料气体对于硅可以是硅烷、对于碳化硅可以是硅烷和甲烷、或者对于硅锗合金可以是硅烷和锗烷。
包括在第二光电转换单元4中的一导电型层41、基本上固有的半导体非晶或结晶光电转换层42和反导电型层43最好通过等离子CVD顺序沉积在反导电型中间层5上。最后，在其上形成背电极10。
等离子暴露处理、反导电型中间层5的形成和第二光电转换单元4中的一导电型层41的形成，最好在相同的减压反应室中执行，并且最好在基本上相同的压强下执行。在完成等离子暴露处理后，通过立即附加供应如硅烷的半导体原料气体给反应室，而不停止源于施加高频电力的等离子放电，可连续形成中间层5。在有些情形，可进一步形成一导电型层41。以这样的方法，虽然增加了等离子暴露处理的步骤和中间层5的形成，但是这些步骤要求的设施和时间的增加可保持最小。
通过串联型薄膜光电转换器件的制造方法，甚至在第一光电转换单元3的反导电型层33的表面由于空气暴露而劣化，通过等离子暴露处理也可以清洁或重新形成该表面。这里，从仅仅在没有掺杂气体的氢气环境中的等离子暴露处理可期待类似的效果。然而，通过氢气的等离子暴露处理可仅仅反向影响要处理的表面邻域内的硅膜的质量。因此，相信最好通过掺杂气体和氢气的混合气体执行等离子暴露处理。
实际上，在仅仅通过氢气执行等离子暴露处理时，光电转换特性比第一和第二单元3和4连续形成而不暴露于空气的情形稍低。而且，再现性(reproducibility)不是很高。另一方面，在等离子处理在象本发明的氢气与掺杂气体混合的环境中执行时，获得与连续形成而不暴露于空气几乎相同的光电转换特性。
考虑产生这些效果的原因是：仅仅通过氢气的等离子暴露导致由如下现象引起的电阻增加，空气暴露表面邻域内的导电型层33中的部分杂质原子去活或者从该层离开。另一方面，考虑在混合掺杂气体而执行等离子处理时，可避免这样的电阻增加，由此可保持导电型层33的导电性。或者，还考虑掺杂气体的混合可减少电阻增加，因为源于等离子损失(damage)的膜结构中的缺陷或不规则发生引起导电型层33的载流子移动性的降低，这经常是氢等离子处理的问题。
通过在等于或者高于13.56MHz的频率的高频放电，通过混合掺杂气体的氢等离子处理最好在两分钟内执行，更优选地在一分钟内执行。在比该频率低的频率的放电或者比该时间长的处理时间，可增加副作用，如在要处理的表面附近的等离子损失。
因为通过在等离子处理中设置放电频率为与使用在随后的半导体层的形成步骤中的频率相同，可避免高频电源的成本增加，所以最好使用等于或者高于13.56MHz的频率。这是因为在这样的高频的等离子放电最好用于形成高性能薄膜光电转换单元的事实被以实验和工业观点广泛认识。考虑生产率，等离子处理时间最好尽可能短。为了确定增加掺杂气体的效果，掺杂气体的浓度最好是基于氢气20ppm或以上。
在变得可能以此方式在分离的等离子CVD装置中形成多个光电转换单元时，可独立设置各单元要求的用于达到最佳特性的形成条件和优化设施规格。因此，可期待串联型薄膜光电转换装置作为整体的特性的改进。而且，因为对各单元可使用多个生产线，所以可增加各线的增加和变化的适应性和生产效率。再者，在使用多个制造装置时，可逐个平滑地执行其维护。
图2是说明通过根据本发明的另一实施例的制造方法制造的串联型薄膜光电转换器件的截面示意图。图2的装置类似于图1的装置，区别在于：在包括在第一光电转换单元3中的反导电型层33的沉积之后，形成附加的非掺杂中间层6。非掺杂中间层6最好厚度5nm或更小，其可引起隧道效应。非掺杂中间层6最好可通过等离子CVD产生，但是可通过其它不同类型的形成方法产生。
在形成非掺杂中间层6之后，从等离子CVD装置将衬底1取出到空气中，并且非掺杂中间层的最外表面暴露于空气。根据本发明人的观察，在杂质原子(具体地如用于n-型层的磷)掺杂其中象导电型层时，该表面趋于孔状。在掺杂浓度增加时，该趋势增加。因此，根据图1的实施例的导电型层33的孔表面到空气中的暴露，可能比平面情形加速杂质(foreign substance)对孔表面的氧化和/或粘着(adhesion)。
另一方面，与导电型层相比，在非掺杂中间层暴露于空气时，非掺杂中间层6的表面不可能劣化或污染。非掺杂中间层6不抑制电流，因为在其厚度是5nm或更小时，其引起隧道效应，因此，非掺杂中间层6较少倾向于成为作为光电转换器件引起电特性下降的因素。
在非掺杂中间层6的表面暴露于空气之后，也在象图1的情形的图2的情形，在非掺杂中间层6上执行混合掺杂气体的氢等离子暴露处理。随后，通过等离子CVD形成反导电型中间层5和第二光电转换单元4。
反导电型中间层5都在图1和2的实施例中形成。因为反导电型中间层5还可用作为支持第一光电转换单元3的反导电型层33的功能，所以反导电型中间层5可视为反导电型层33的一部分。因为第二光电转换单元4的一导电型层41在反导电型中间层5上连续形成，而不将反导电型中间层5暴露于空气，所以期待形成好的np(或pn)隧道结，它是在实现串联型光电转换器件的高光电转换特性可希望的。根据这些实施例的光电转换器件可具有所谓超直(super-straight)结构，具有背电极10在包括玻璃衬底1上堆叠的针量级(pin order)的半导体层的两个光电转换单元3和4上。或者，光电转换器件可具有所谓副直(sub-straight)结构，具有透明电极10在例如形成在任意衬底1上的多个单元3和4上。此外，本发明不限于其中堆叠两个光电转换单元3和4的两堆叠型串联型结构，而是可适用于其中堆叠三个或更多个光电转换单元的串联型结构。
作为根据图1和2的实施例的制造串联型薄膜光电转换器件的制造方法，下面将参照参考例和比较例说明制造混合薄膜太阳能电池的方法，该混合薄膜太阳能电池具有包括非晶硅单元3和结晶硅单元4的两堆叠型超直结构。
(例1)
例1对应制造图2中的薄膜太阳能电池的方法。首先，包含作为主要成分的氧化锡的透明电极层2形成在透明玻璃衬底1上。然后，包括衬底1和电极层2的薄片(laminate)引入第一等离子CVD装置，并且在预定的衬底温度，分别以厚度8nm、300nm和10nm形成包括在非晶硅单元3中的p-型非晶碳化硅层31、i-型非晶硅光电转换层32和n-型微结晶硅层33。在形成n-型层33后，在相同反应室中关闭作为掺杂气体的磷化氢的引入，并且以4nm厚度形成非掺杂中间层6。
此后，将该薄片转到第一等离子CVD装置的未负载室(unload chamber)，并且在该室迅速充满氮气后将该薄片取出到空气中。将该薄片留在空气中大约40小时，然后引入第二等离子CVD装置。
在第二等离子CVD装置中，在预定的衬底温度，在混合氢气和磷化氢气体的环境中进行等离子暴露处理20秒。磷化氢气体对氢气的浓度在那时是200ppm。随后，在基本上相同的压强条件下附加引入硅烷气体到相同室中，同时通过施加高频电功率持续等离子放电，由此在硅烷、氢气和磷化氢的混合环境中以厚度20nm沉积n-型微结晶硅中间层5。
此后，关闭高频电功率一次。然后，在相同室中，在基本上相同的压强条件下，停止引入磷化氢气体，并且将乙硼烷气体引入室中。然后，保持大约30秒直到硅烷、氢气和乙硼烷作为混合气体环境变得稳定。然后，给其施加高频电功率，以产生等离子放电，以16nm厚度沉积包括在结晶硅单元中的p-型微结晶硅层41。表1显示用于迄今为止的各步骤的第二等离子CVD装置中的详细条件。
〔表1〕
衬底温度(℃) 放电频率(MHz) 功率密度(W/cm2) 压强(Pa)             流速(相对值) PH3/H2(ppm)
SiH4 H2 B2H6 PH3
 等离子处理 160 27.12 0.30 350 0 125 0 0.025 200
 n-型层5 160 27.12 0.30 350 1 125 0 0.025 -
 p-型层41 160 27.12 0.30 350 1 125 0.0025 0 -
从表1可见，在同样设置的压强下在相同的室中持续执行在包含磷化氢和氢气的气体混合环境中的等离子暴露处理、n-型中间层5的形成和p-型层41的形成。此外，在例1中，均匀设置放电频率、施加的功率密度、衬底温度和气体流速率，使得通过气体引入线的阀门的开/闭和等离子放电的开/闭的简单操作，可快速执行一系列过程和沉积步骤。
随着掺杂气体或半导体原料气体的引入或关闭，在该室中在该压强可发生瞬时变化(transient change)。然而，这些气体的流速在幅度上低于持续引入氢气的流速大约两个量级或者更多。因此，压强的瞬时变化可明显小。因此，n-型中间层5和p-型层41的沉积前的等待时间(用于稳定压强和气体混合比的时间)总体上可以短到大约30秒。换言之，形成n-型中间层5的步骤和等离子暴露处理的增加几乎不在制造太阳能电池的过程中引起时间损失。
在形成p-型层41后，在第二等离子CVD装置中，以1.7μm和15nm厚度分别形成包括在结晶硅单元4中的非掺杂i-型结晶硅光电转换层42和n-型微结晶硅层43。然后，将该薄片转到第二等离子CVD装置的未负载室，并且该室迅速充满氮气。然后，将该薄片取出到空气中。
然后，通过溅射形成包括在背电极10中的30nm厚的氧化锌膜、240nm厚的银膜和5nm厚的titan膜。通过这些膜形成步骤，形成如图2所示的两堆叠型混合型薄膜太阳能电池，其中堆叠了非晶硅单元3和结晶硅单元4。
通过使用太阳能模拟器，AM1.5谱的光在25℃以能量密度1kW/m2照射到例1的混合薄膜太阳能电池，并且测量光电转换效率。结果的相对值显示在表2中。虽然表2包括例1以外的其它例子，但对所有情形显示了20个采样(N＝20)的光电转换效率的最大值、最小值和平均值。这些值通过将例1的平均值称为100而标准化。
〔表2〕
    最大值     最小值     在N＝20的平均值
例1     101.4     97.4     100.0
例2     100.4     96.0     99.1
参考例     102.7     98.7     101.0
比较例1     98.6     90.1     95.6
比较例2     100.8     93.4     97.7
例3     101.1     96.6     99.3
比较例3     100.5     93.9     97.8
例4     101.3     96.5     99.5
比较例4     98.9     93.5     97.2
(例2)
例2与例1的区别仅仅在于非晶硅单元3中的n-型微结晶硅层33的厚度从10nm增加到12nm，此后薄片从第一等离子CVD装置取出到空气中，而不形成非掺杂中间层6。换言之，例2对应制造图1中的混合薄膜太阳能电池的方法。
(参考例)
参考例与例2的区别仅仅在于n-型微结晶硅层33的厚度增加到30nm，并且随后形成结晶硅单元4，而不将薄片暴露于空气，而且也不形成n-型中间层5。
如表2所示，可知，比根据不暴露于空气而形成的参考例的太阳能电池，根据例1和例2的太阳能电池的平均光电转换效率的降低落在小于2％的范围，并且根据例1和例2的太阳能电池的转换效率的变化几乎与参考例相同。还可知，形成非掺杂中间层6的例1比例2具有稍微高的转换效率。
图3是显示例1中的非晶单元3和结晶单元4之间的边界邻域中的部分的截面的透射电子显微(TEM)照片。透明电极2部分出现在照片底部。在氧化膜或污染层形成在暴露于空气的非掺杂中间层6上时，这样的杂质层可清楚地在TEM照片上观察到。然而，在图3中的TEM照片上，在非晶单元3和结晶单元4之间没有观察到清楚的杂质层。仅仅能观察到从非晶态到结晶态的变化。
类似地，图4是显示参考例中的非晶单元3和结晶单元4之间的边界邻域中的部分的截面的TEM照片。因为薄片没有在参考例中的非晶单元3和结晶单元4的形成之间暴露于空气，所以，在图4中TEM照片上的非晶单元3和结晶单元4之间自然不能观察到杂质层。仅仅能观察到从非晶态到结晶态的变化。
根据如上所述的图3和图4之间的相似性，即使在例1中非掺杂中间层6的表面暴露于空气、从而其被氧化或者污染时，第二等离子CVD装置中的等离子暴露处理可能去除和清洁杂质层，如氧化膜或污染膜。换言之，等离子暴露处理可提供与如下情形相同的效果，在该情形，在非晶单元3的形成步骤和结晶单元4的形成步骤之间薄片不暴露于空气中。
(比较例1)
比较例1与例1的不同仅仅在于薄片表面上的等离子暴露处理在第二等离子CVD装置中省略。
(比较例2)
比较例2与例1的不同仅仅在于等离子暴露处理在第二等离子CVD装置中在只有氢气的环境中在薄片表面上进行，然后再引入硅烷气体和磷化氢气体，使得形成n-型微结晶硅中间层5。
根据表2，如在比较例1中不执行等离子暴露处理的情形的平均转换效率低于例1情形4％或者更高。另一方面，虽然在如在比较例2中仅仅执行通过氢的等离子暴露处理时，转换效率稍微提高，但是，转换效率的大变化显现出来，并且平均效率显然低于例1情形。
(例3和比较例3)
例3和比较例3与例1的不同仅仅在于：在磷化氢和氢的混合环境中，在薄片表面上进行的等离子暴露处理中，磷化氢对氢的浓度是20ppm(例3)和4ppm(比较例3)，这分别是例1情形的1/10和1/50。根据表2，在等离子暴露处理时增加4ppm磷化氢的比较例3的转换效率与不增加磷化氢的比较例2没有很大差别。但是，增加20ppm磷化氢的例3的转换效率显现出该浓度的磷化氢是足够有效的。
(例4和比较例4)
例4和比较例4与例1的不同仅仅在于：在磷化氢和氢气的气体混合环境中，在薄片表面上进行的等离子暴露处理的处理时间，是60秒(例4)和180秒(比较例4)，这分别是例1情形的3倍和9倍。根据表2，即使在等离子暴露处理时间从例1的20秒增加到例4的60秒时，效果没有很大差别。但是，在处理时间在比较例4扩展到180秒时，转换效率反而降低。
产业上的可利用性
如上所述，根据本发明，在具有一个或多个单元的衬底、在包括在串联型薄膜光电转换器件中的多个光电转换单元的形成过程中间、一旦从沉积装置取出到空气中时，可最小化由于空气暴露引起的完成的装置的光电转换效率的降低。因此，通过使用分离的沉积装置，光电转换单元可不连续形成，并且可提高制造串联型薄膜光电转换器件的步骤的适应性和生产效率。

Claims (7)

1.一种制造串联型薄膜光电转换器件的方法，其特征在于包括步骤：
在沉积装置中，在衬底(1)上形成至少一个光电转换单元(3)；
将具有光电转换单元(3)的衬底(1)从沉积装置取出到空气；
将衬底(1)引入沉积装置中，并且在包含用于确定与最高导电型层(33)相同导电型的导电型的杂质元素和氢的气体混合的环境中，在衬底(1)上进行等离子暴露处理；
通过附加供应半导体原料气体给沉积装置，形成导电型中间层(5)；以及
然后形成随后的光电转换单元(4)。
2.根据权利要求1所述的制造串联型薄膜光电转换器件的方法，其特征在于：一导电型层(31；41)、固有的半导体的光电转换层(32；42)和反导电型层(33；43)，相继堆叠在包括在串联型薄膜光电转换器件中的光电转换单元(3；4)两者中。
3.根据权利要求1所述的制造串联型薄膜光电转换器件的方法，其特征在于：串联型薄膜光电转换器件包括至少一个非晶硅薄膜光电转换单元(3)和至少一个结晶硅薄膜光电转换单元(4)。
4.根据权利要求1所述的制造串联型薄膜光电转换器件的方法，其特征在于：在衬底(1)上形成至少一个光电转换单元(3)的步骤之后，形成具有5nm或更小厚度的非掺杂中间层(6)，然后将衬底(1)取出到空气。
5.根据权利要求1所述的制造串联型薄膜光电转换器件的方法，其特征在于：在包含基于氢气20ppm或更大的、包含导电型确定杂质元素的气体的混合环境中，使用13.56MHz或更高频率的高频放电，进行等离子暴露处理60秒或更少时间。
6.根据权利要求1所述的制造串联型薄膜光电转换器件的方法，其特征在于：在相同沉积装置中，进行等离子暴露处理和导电型中间层(5)的形成。
7.根据权利要求1所述的制造串联型薄膜光电转换器件的方法，其特征在于：等离子暴露处理和导电型中间层(5)的形成，在相同的压强下进行。
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