CN104798184A - 用于改善薄膜光伏器件的效率的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种包括具有卤化物热处理的表面的半导体层的光伏器件、用于生产其的方法和用于生产其的装置，所述卤化物热处理的表面提高至少在半导体层内的晶粒生长并改善半导体层之间的界面。卤化物热处理包括在与半导体层或部分半导体层相邻的表面上施加并加热卤化物化合物的多个涂层。

Description

用于改善薄膜光伏器件的效率的装置和方法
技术领域
公开的实施例总体上涉及光伏器件，更具体地说，涉及用于改善薄膜光伏器件的效率的装置和方法。
背景技术
光伏器件可以包括设置在诸如玻璃的基底上方的半导体材料，例如，半导体材料的第一层用作窗口层，半导体材料的第二层用作吸收层。半导体窗口层与半导体吸收层形成结(junction)，在半导体吸收层处，入射光转换成电。在操作过程中，光穿过光伏器件并在该结处或在该结附近被电子吸收。这产生了产生光的电子空穴对，其中，电子获得足够的能量以“迁移”到高能态，留下空穴。电场的建立促进了这些产生光的电子空穴对的移动，从而产生能够输出到其它电子器件的电流。
关于薄膜光伏器件效率的一个限制性因素是：当产生光的电子空穴对位于半导体吸收层中时，它们的寿命减小。这被称为减小的载流子寿命。载流子寿命被计算为吸收层中的电子通过与配对的空穴复合而失去它们的激发能所用的平均时间。复合也可以在多晶材料中的诸如晶粒边界的结构缺陷附近发生。为了增加吸收层中的载流子寿命，期望增大吸收层粒度、半导体层中的混合的半导体颗粒的平均尺寸。通过晶粒生长(在半导体层内并入这些半导体颗粒)发生增大的吸收层粒度。半导体颗粒的粒度越大，与颗粒有关的激发电子越难以通过复合失去它们的激发能，或者半导体颗粒的载流子寿命越长。由于将在不期望的复合事件中失去较少的激发电子空穴对，因此半导体层中的半导体颗粒的增大的载流子寿命增大光伏器件效率。
为了改善薄膜光伏器件的效率，通常使半导体吸收层经受氯化镉热处理以促进颗粒生长。氯化镉热处理包括将氯化镉化合物施加到沉积的半导体吸收层的暴露的表面，然后加热该层。加热有助于氯化镉扩散到其与半导体颗粒相互作用的半导体吸收层中，以促进它们的混合物成为更大的颗粒，即，吸收层颗粒生长。然而，这种处理仅促进了1μm至2μm的吸收层颗粒生长，从而仅提供了吸收层中的载流子寿命的有限改善。在完成热处理之后，可以执行表面清洁步骤，以去除卤化物涂层的残留物和退火工艺的副产物，诸如由半导体材料或卤化物材料形成的氧化物相。
因此，期望这样的方法和装置：当半导体窗口层已经足够薄以减少光损失时，生成大于2μm的吸收层颗粒生长，同时改善半导体吸收层与半导体窗口层之间的界面。
附图说明
图1是具有多个层的光伏器件的示意图；
图2是示出具有多个层的光伏器件中的卤化物涂层的位置的示意图；
图3A至图3C是示出具有多个层的光伏器件中的卤化物涂层的位置的示意图；
图4是示出具有多个层的光伏器件中的卤化物涂层的位置的示意图；
图5是用于生产光伏器件中的具有卤化物涂覆表面的半导体层的装置的图；
图6是用于生产光伏器件中的具有卤化物涂覆表面的半导体层的装置的图；以及
图7是光伏器件的示意图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参考形成详细描述的一部分的附图，附图示出了本发明的具体实施例。足够详细地描述这些实施例，以使本领域技术人员能够进行并使用这些实施例。还理解的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对于此公开的具体实施例做出结构、逻辑或程序上的改变。
提供了一种用于生产光伏器件中的半导体薄膜层的方法。该方法包括在基底上方沉积薄膜半导体窗口层和薄膜半导体吸收层或多个半导体吸收层，然后施加卤化物热处理。卤化物热处理包括：将卤化物化合物的第一涂层施加在半导体吸收层或多个半导体吸收层的至少一个表面上；热处理该表面以使施加在其上的卤化物化合物活化；将卤化物化合物的至少第二涂层设置在所述至少一个表面上并再一次热处理该表面。第二热处理可以在与第一热处理相同的或不同的环境条件下发生。例如，第二热处理中使用的温度可以与第一热处理的温度不同，和/或发生第一次处理时的环境气氛条件可以与第二热处理的环境气氛条件不同。
根据提供的方法，扩散到吸收层中的卤化物化合物与层的晶体结构化学地相互作用。与当不存在卤化物化合物或者仅实施单次施加时相比，在多次卤化物施加和加热过程中的这种相互作用的重复促进了半导体吸收材料的分子更好地结合和再结晶。
如图1所示，在图1中描绘出示例性的光学器件100，在制造该器件时使用多个层。例如，TCO堆叠件170可以沉积在玻璃基底110上。TCO堆叠件170可以包括阻挡层120、TCO层130和缓冲层140。阻挡层120可以由包括氮化硅、氧化硅、掺杂铝的氧化硅、掺杂硼的氮化硅、掺杂磷的氮化硅、氮氧化硅或其任意组合的各种材料制成。阻挡层用于防止来自基底110的任何污染物扩散到光伏器件的其它层中。TCO层130用作前接触件，并可以由含有氧化锡或氧化镉锡的材料制成。缓冲层140可以由包括氧化锡(例如，氧化锡(IV))、氧化锌锡、氧化锌、硫氧化锌和氧化锌镁的各种材料制成。
此外，半导体层可以沉积在TCO堆叠件170上。半导体层可以包括可以由硫化镉制成的半导体窗口层150和由碲化镉制成的半导体吸收层160。均可以使用包括气相传输沉积(VTD)的任何已知沉积技术来沉积半导体窗口层150和半导体吸收层160。
在图2中，示出了已经施加到图1的半导体吸收层160的暴露表面以形成卤化物涂覆表面165的卤化物化合物。形成卤化物涂覆表面165(如图2所示)的卤化物热处理可以包括：将卤化物化合物的第一涂层施加在表面165上；加热涂覆的表面165以使卤化物化合物活化；然后将卤化物化合物的至少第二涂层施加在同一表面165上；以及在任何进一步的薄膜层沉积之前在相同或不同的条件下加热卤化物涂覆表面165。施加到表面165的卤化物涂层可以是通过液体喷射分配器(liquid spray dispenser)以流体形式施加的固体/粉末或者是通过例如气相传输沉积装置以气态形式气化并施加的水盐溶液。卤化物化合物可以包括CdCl2、MnCl2、MgCl2、ZnCl2、NH4Cl、TeCl4、HCl或NaCl。在完成第一步或第二步之后，可以使表面经历清洗工艺以去除卤化物涂层的残留物或工艺的副产物。
可以在大约350℃至大约600℃的范围内的温度(例如，在施加第一卤化物涂层之后的温度T1和在施加第二卤化物涂层之后的温度T2)下执行在每个卤化物涂层之后的卤化物涂覆表面165的加热长达大约1分钟至大约60分钟范围内的持续时间(例如，在第一卤化物涂层之后的D1和在第二卤化物涂层之后的D2)。在各种实施例中，温度T1可以小于温度T2，温度T1可以大于温度T2，或者温度T1可以等于温度T2。相似地，持续时间D1可以等于持续时间D2，持续时间D1可以小于持续时间D2，或者持续时间D1可以大于持续时间D2。例如，在将卤化物化合物的第一涂层施加到与半导体层或部分半导体层相邻的期望的表面之后，可以将表面加热到大约450℃的第一温度并持续大约10分钟。然后，在将卤化物化合物的第二涂层施加到同一表面之后，可以将该表面再次加热到大约420℃的第二温度并持续大约10分钟。在另一实施例中，在将卤化物化合物的第一涂层施加到与半导体层或部分半导体层相邻的期望的表面之后，可以将该表面加热到大约450℃的第一温度并持续大约10分钟。然后，在将卤化物化合物的第二涂层施加到同一表面之后，可以将表面再次加热到大约500℃的第二温度并持续大约30分钟。
在较低的温度下加热卤化物涂层促进卤化物结合到半导体层中，而在较高的温度下加热卤化物处理驱使晶体结构的形成，增强晶粒生长。因此，首先在较低的温度下加热卤化物涂层然后再次在较高的温度下加热卤化物涂层(例如，温度T1可以小于温度T2)，将首先促进卤化物结合到半导体层中，然后在存在卤化物的情况下驱使晶体结构的形成以增强晶粒生长。可选地，首先在较高的温度下加热卤化物涂层然后再在较低的温度下加热卤化物涂层(例如，温度T1可以大于温度T2)，将首先在存在卤化物的情况下驱使晶体结构的形成，然后促进卤化物以最佳水平结合到新形成的晶体结构中。在相同温度下多次加热卤化物涂层并持续更长的时间，可以获得两种效果，而不是相对于卤化物化合物合并到层中更倾向于晶体结构的形成。
可以在各种环境气氛条件下执行在每个卤化物涂层之后的卤化物涂覆表面165的加热。例如，环境气氛可以包括氧或者不包括氧；环境气氛可以含有硫或者不含硫。包括氧的环境气氛促进卤化物化合物与半导体层的相互作用。对于含有氧的环境气氛，可以在处理室中供应氧。
在另一实施例中，在施加第一卤化物涂层或第二卤化物涂层之后，可以通过在卤化物涂覆表面165周围供应含有硫的气体(例如，硫化氢)而在卤化物涂覆表面165周围创造含有硫的环境。含有硫的环境尤其对碲化镉薄膜层的形成有益，因为已经发现硫与卤化物和碲化镉很好地相互作用以促进晶粒生长。对于含有硫的环境气氛，可以在处理室中供应硫。
在另一实施例中，在施加第一卤化物涂层或第二卤化物涂层之后，可以通过使用真空以去除卤化物涂覆表面165周围的所有气体或者通过在卤化物涂覆表面165周围供应例如氮气的惰性气体而在卤化物涂覆表面165周围创造不含氧或硫的环境。没有氧或硫在以下情况下有益：需要另一种处理气体(例如硫气体)，氧的存在会干扰另外的工艺气体的作用。因为没有氧可以使卤化物涂覆表面165的氧化最小化，因此没有氧还可以对不意图晶粒生长的卤化物扩散步骤有益。
用于多次施加后的加热的环境条件可以相同或不同。例如，在一个实施例中，在施加第一卤化物涂层之后，可以在含有氧的环境中执行第一次施加后的加热，在施加第二卤化物涂层之后，可以在不含氧的环境中执行第二次施加后的加热。在另一实施例中，在施加第一卤化物涂层之后，可以在不含氧的环境中执行第一次施加后的加热，在施加第二卤化物涂层之后，可以在含有氧的环境中执行第二次施加后的加热。在另一实施例中，在施加第一卤化物涂层之后，可以在含有硫的环境中执行第一次施加后的加热，在施加第一卤化物涂层或第二卤化物涂层之后，可以在不含硫的环境中执行第二次施加后的加热。在另一实施例中，在施加第一卤化物涂层之后，可以在不含硫的环境中执行第一次施加后的加热，在施加第二卤化物涂层之后，可以在含有硫的环境中执行第二次施加后的加热。
在另一实施例中，可以将卤化物化合物的单个涂层施加到与半导体层或部分半导体层相邻的多个层之间的多个表面。例如，如图3A所示，可以将卤化物化合物的单个涂层施加到先前沉积的半导体窗口层150的开口表面，并加热以形成卤化物涂覆表面155。然后，可以在涂覆表面155上沉积半导体吸收层160。然后可以对半导体吸收层执行完整的卤化物热处理，所述完整的卤化物热处理包括：将第一卤化物涂层施加到半导体吸收层的表面；加热涂层；将第二卤化物涂层施加到同一表面；以及加热第二涂层。例如，如图3A所示，可以将卤化物热处理施加到半导体吸收层160的开口表面，以形成卤化物涂覆表面165。半导体吸收层160的卤化物热处理可以包括：将第一卤化物涂层施加到半导体吸收层160的表面上；加热涂层；将第二卤化物涂层施加到同一表面；以及加热第二涂层。应注意的是，在可选的实施例中，在沉积半导体吸收层160之前，可以施加卤化物化合物的单个涂层而不加热，所述卤化物化合物的单个涂层施加到先前沉积的半导体窗口层150的开口表面。
在另一实施例中，如图3B所示，可以将卤化物化合物的单个涂层施加到先前沉积的TCO堆叠件170的开口表面并加热以形成卤化物涂覆表面175。可以在卤化物涂覆表面175上方沉积半导体窗口层150。可以在半导体窗口层150上沉积半导体吸收层160。然后，可以对半导体吸收层160的开口表面实施完整的卤化物热处理，以形成卤化物涂覆表面165。半导体吸收层160的卤化物热处理可以包括：将第一卤化物涂层施加到半导体吸收层160的表面上；加热涂层；将第二卤化物涂层施加到同一表面；以及加热第二涂层。再次，应注意的是，在可选的实施例中，在沉积半导体窗口层150之前，可以施加卤化物化合物的单个涂层而不加热，所述卤化物化合物的单个涂层施加到先前沉积的TCO堆叠件170的开口表面。
在另一示例性实施例中，如图3C所示，可以将卤化物化合物的单个涂层施加到先前沉积的TCO堆叠件170的开口表面并加热以形成卤化物涂覆表面175。可以在卤化物涂覆表面175上方沉积半导体窗口层150，并可以将卤化物化合物的另一单个涂层施加到半导体窗口层150的开口表面并加热，以形成卤化物涂覆表面155。可以在涂覆表面155上方沉积半导体吸收层160。然后，可以对半导体吸收层160的开口表面实施完整的卤化物热处理，以形成卤化物涂覆表面165。半导体吸收层160的卤化物热处理可以包括：将第一卤化物涂层施加到半导体吸收层160的表面上；加热涂层；将第二卤化物涂层施加到同一表面；以及加热第二涂层。应注意的是，在可选的实施例中，在沉积半导体窗口层150之前，可以施加卤化物化合物的单个涂层而不加热，所述卤化物化合物的单个涂层施加到先前沉积的TCO堆叠件170的开口表面；在沉积半导体吸收层160之前，可以施加卤化物化合物的单个涂层而不加热，所述卤化物化合物的单个涂层施加到先前沉积的半导体窗口层150的开口表面。
在另一实施例中，相同的半导体材料的连续层可以在每个层之间沉积有卤化物涂覆表面。相同的半导体材料的结合层形成结合半导体层。例如，如图4所示，可以在先前已沉积在基底110上的TCO堆叠件170上沉积半导体窗口层150。可以将卤化物化合物的单个涂层施加到半导体窗口层150的表面并加热，以创造卤化物涂覆表面415。然后可以在卤化物涂覆表面415上方沉积第一半导体吸收层420。可以将卤化物化合物的另一单个涂层施加到第一半导体吸收层420的表面并加热，以创造卤化物涂覆表面425。然后，可以在卤化物涂覆表面425上方沉积第二半导体吸收层430。可以对第二半导体吸收层430的表面实施完整的卤化物热处理，以创造卤化物涂覆表面435。半导体吸收层430的卤化物热处理可以包括：将第一卤化物涂层施加到半导体吸收层430的表面上；加热涂层；将第二卤化物涂层施加到同一表面；以及加热第二涂层。第一半导体吸收层420和第二半导体吸收层430构成半导体吸收层堆叠件190，卤化物涂覆表面415、425和435镶接在半导体吸收层420、430周围。再次，应注意的是，在可选的实施例中，在沉积第一半导体吸收层420之前，可以施加卤化物化合物的单个涂层而不加热，所述卤化物化合物的单个涂层施加到先前沉积的半导体窗口层150的开口表面；在沉积第二半导体吸收层430之前，可以施加卤化物化合物的单个涂层而不加热，所述卤化物化合物的单个涂层施加到先前沉积的半导体吸收层420的开口表面。
图5示出了用于将卤化物热处理应用于与光伏器件100(如图2所示)的碲化镉半导体层160或部分碲化镉半导体层160相邻的至少一个表面的典型装置。为实施卤化物热处理提供的处理系统550可以包括用于使光伏器件100进入并通过室503的运输传送系统501(例如，辊传送机)，室503可以包括为具体目的而设计的至少四个独立处理模块。模块包括第一卤化物施加模块506、第一加热模块507、第二卤化物施加模块508和第二加热模块509。
传送系统501可以将具有硫化镉层150和碲化镉层160的光伏器件100(如图2所示)运输到第一卤化物施加模块506中，第一卤化物施加模块506可以包括用于将卤化物化合物的涂层施加到光伏器件100的表面上的分配器511。分配器511可以是期望将卤化物化合物的涂层施加到表面的任何分配器装置，例如，如果卤化物是水盐溶液，则分配器可以是液体喷射分配器。然后通过传输机系统501将光伏器件100运输到第一加热模块507中，第一加热模块507可以将位于光伏器件100的表面上的卤化物涂层加热到期望温度，例如，在大约350℃至大约600℃的范围内。可以通过包括电阻加热、对流加热和辐射加热的各种方法来供应热，如通过加热器521指示的。可以将加热元件包封在密封的不锈钢套管中。可以在第二卤化物施加模块508中将第二卤化物涂层施加到光伏器件100的先前的卤化物涂覆表面上，第二卤化物施加模块508可以包括用于分配卤化物化合物的第二分配器531。然后，通过传送系统501将光伏器件100运输到第二加热模块509中，第二加热模块509可以使用加热器541将位于光伏器件100的表面上的第二卤化物涂层加热到期望温度，例如，在大约350℃至大约600℃的范围内。然后，可以将卤化物涂覆的光伏器件100运出处理系统，用于后续处理，以完成光伏器件100的生产。
应注意的是，处理系统550可以顺序地设置在其它已知的制造系统之前或之后，已知的制造系统例如负责在光伏器件100(如图2所示)的基底110上沉积薄膜层或者在实施卤化物热处理之后负责完成光伏器件100的后续处理。
再参照图5，第一加热模块507和第二加热模块509还可以包括用于在第一和第二卤化物施加后的加热过程中提供气体的气体注入口523、543，所述气体可以在光伏器件100的卤化物涂覆表面处创造期望的环境气氛。例如，如果期望含氧环境，则在施加后的加热过程中气体注入口523、543可以在光伏器件100的表面处提供例如压缩干燥空气的含氧气体。可选地，如果期望含硫环境，则在施加后的加热过程中气体注入口523、543可以在光伏器件100的卤化物涂覆表面处提供例如硫化氢的含硫气体。如果期望不含氧或硫的环境，则在施加后的加热过程中气体注入口523、543可以在光伏器件100的卤化物涂覆表面处提供例如氮气的惰性气体。
另外，惰性气体引入端口561、562、563和对应的排出端口565、566、567可以位于模块506与507、模块507与508、模块508与509之间的相交处，以围绕第一加热模块507和第二加热模块509产生惰性气体帘幕。惰性气体引入端口561、562、563将惰性气体流提供到室503中，然后惰性气体流将通过对应的排出端口565、566、567排出室503，从而在模块506、507、508和509之间创造流动的惰性气体流，这可以在加热模块507、509内保持环境条件。
在可选的实施例中，处理系统550还可以包括与处理系统550的模块506、507、508、509顺序地设置的沉积模块510和另外的卤化物施加模块504，以产生如图3A所示的光伏器件100。例如，如图6所示，在一个示例性实施例中，卤化物施加模块504和沉积模块510可以位于卤化物施加模块506之前。传送系统501可以将具有形成在基底110上的TCO堆叠件170和形成在TCO堆叠件170上的半导体窗口层150的光伏器件100运输到卤化物施加模块504中，卤化物施加模块504可以包括用于在光伏器件100的表面上施加卤化物化合物的涂层的分配器571，从而形成如图3A所示的半导体窗口层150的卤化物涂覆表面155。然后将光伏器件100运输到用于在半导体窗口层150的卤化物涂覆表面155上沉积半导体吸收层160(如图3A所示)的沉积模块510中，可以通过例如气相传输沉积组件的沉积组件551来执行沉积。然后，具有沉积在半导体窗口层150的卤化物涂覆表面155上的半导体吸收层160的光伏器件100将行进穿过模块506、507、508、509，模块506、507、508、509将提供以下的卤化物热处理：将第一卤化物涂层施加到光伏器件100的表面；加热涂层；将第二卤化物涂层施加到同一表面；以及加热第二卤化物涂层。
应注意的是，在可选的实施例中，如果期望的话，则可以在处理系统550中以任何期望的顺序布置模块504、506、507、508、509、510，以生产如图3B和图3C所示的光伏器件100。如果期望，则在卤化物施加模块504之后也可以顺序地设置另外的加热模块，以加热由卤化物施加模块504提供的卤化物施加物。还应注意的是，如果期望，则处理系统550的可选的实施例可以包括多个模块510，所述多个模块510可以位于处理系统550中，以在如图4所示的光伏器件100中沉积具有卤化物涂层的多个半导体层。
如图7所示，可以将具有卤化物涂覆表面的半导体层合并到光伏器件200中。光伏器件200还可以包括被沉积为与半导体吸收层160相邻的后接触件(电极)240和被定位为与后接触件240相邻的例如玻璃板的后支撑件250。
通过说明和示例的方式提供了上面描述的实施例。应当理解的是，上面提供的示例可以在特定方面改变，并仍在权利要求的范围内。应当明白的是，虽然已经参照上面的实施例描述了本发明，但是其它实施例在权利要求的范围内。

Claims (55)

1.一种用于生产光伏器件中的半导体薄膜层的方法，所述方法包括：
在基底上形成薄膜半导体层；以及
在与半导体层或部分半导体层相邻的至少一个薄膜层表面上施加第一卤化物热处理，其中，第一卤化物热处理包括：
在与半导体层或部分半导体层相邻的至少一个表面上施加卤化物化合物的第一涂层；
在施加卤化物化合物的第一涂层之后执行表面的第一加热；
在同一表面上施加卤化物化合物的第二涂层；以及
在施加卤化物化合物的第二涂层之后执行表面的至少第二加热。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成薄膜半导体层的步骤还包括：
在基底上形成半导体窗口层；以及
在半导体窗口层上形成半导体吸收层。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在半导体吸收层沉积在半导体窗口层上之后，在半导体吸收层的开口表面上施加第一卤化物热处理。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，卤化物化合物是CdCl2、MnCl2、MgCl2、ZnCl2、NH4C1、TeCl4、HCl或NaCl中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，卤化物涂覆表面的第一加热和第二加热的温度是在大约300℃至大约600℃之间。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，卤化物涂覆表面的第一加热和第二加热的持续时间是在大约10分钟至大约60分钟之间。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，第一加热和第二加热的温度相同。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，第一加热的温度比第二加热的温度高。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，第一加热的温度比第二加热的温度低。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，第一加热和第二加热的持续时间相同。
11.根据权利要求6所述的方法，其中，第一加热的持续时间比第二加热的持续时间长。
12.根据权利要求6所述的方法，其中，第一加热的持续时间比第二加热的持续时间短。
13.根据权利要求2所述的方法，其中，表面的第一加热的步骤还包括：在加热过程中使气体在被加热的表面处流动以控制围绕表面的环境条件。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述气体包括含氧气体。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述气体包括含硫气体。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述气体包括惰性气体。
17.根据权利要求2所述的方法，其中，表面的第二加热的步骤还包括：在加热过程中使气体在被加热的表面处流动以控制围绕表面的环境条件。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述气体包括含氧气体。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述气体包括含硫气体。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述气体包括惰性气体。
21.根据权利要求2所述的方法，其中，表面的第一加热和第二加热的步骤还包括：在加热过程中使气体在被加热的表面处流动以控制围绕表面的环境条件。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述气体包括含氧气体。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述气体包括含硫气体。
24.根据权利要求21所述的方法，其中，所述气体包括惰性气体。
25.根据权利要求21所述的方法，其中，在第一加热过程中使用的气体包括含氧气体，在第二加热过程中使用的气体包括惰性气体。
26.根据权利要求21所述的方法，其中，在第一加热过程中使用的气体包括含硫气体，在第二加热过程中使用的气体包括惰性气体。
27.根据权利要求21所述的方法，其中，在第一加热过程中使用的气体包括惰性气体，在第二加热过程中使用的气体包括含氧气体。
28.根据权利要求21所述的方法，其中，在第一加热过程中使用的气体包括惰性气体，在第二加热过程中使用的气体包括含硫气体。
29.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：
在与半导体层或部分半导体层相邻的至少一个表面上施加卤化物化合物的第一预涂层。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，在半导体窗口层沉积在基底上之后并在沉积半导体吸收层之前，在半导体窗口层的开口表面上施加卤化物化合物的第一预涂层；以及
其中，在将半导体吸收层沉积在半导体窗口层上之后，在半导体吸收层的开口表面上实施卤化物热处理。
31.根据权利要求29所述的方法，其中，在沉积半导体窗口层和半导体吸收层之前，在基底的开口表面上施加卤化物化合物的第一预涂层；以及
其中，在将半导体吸收层沉积在半导体窗口层上之后，在半导体吸收层的开口表面上实施卤化物热处理。
32.根据权利要求29所述的方法，所述方法还包括：
在与半导体层或部分半导体层相邻的至少一个表面上施加卤化物化合物的第二预涂层。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，在沉积半导体窗口层和半导体吸收层之前，在基底的开口表面上施加卤化物化合物的第一预涂层；
其中，在将半导体窗口层沉积在基底上之后并在沉积半导体吸收层之前，在半导体窗口层的开口表面上施加卤化物的第二预涂层；以及
其中，在将半导体吸收层沉积在半导体窗口层上之后，在半导体吸收层的开口表面上实施卤化物热处理。
34.根据权利要求2所述的方法，其中，形成薄膜半导体层的步骤还包括：
在基底上形成半导体窗口层；
在半导体窗口层上形成第一半导体吸收层；以及
在第一半导体吸收层上形成第二半导体吸收层。
35.根据权利要求34所述的方法，所述方法还包括：
在与半导体层或部分半导体层相邻的至少一个表面上施加卤化物化合物的第一预涂层；以及
在与半导体层或部分半导体层相邻的至少一个表面上施加卤化物化合物的第二预涂层。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，在沉积第一半导体吸收层之前，在半导体窗口层的开口表面上施加卤化物化合物的第一预涂层；
其中，在沉积第二半导体吸收层之前，在第一半导体吸收层的开口表面上施加卤化物化合物的第二预涂层；以及
其中，在将第二半导体吸收层沉积在第一半导体吸收层上之后，在第二半导体吸收层的开口表面上实施卤化物热处理。
37.一种用于形成光伏器件中的卤化物处理的半导体层的装置，所述装置包括用于处理沉积的薄膜层的表面的卤化物热处理系统，其中，卤化物热处理系统包括：
第一卤化物施加模块，用于在薄膜层的表面上施加卤化物化合物的第一涂层；
结合到第一卤化物施加模块的第一加热模块，用于加热薄膜层的卤化物涂覆表面；
结合到第一加热模块的第二卤化物施加模块，用于在薄膜层的表面上施加卤化物化合物的第二涂层；以及
结合到第二卤化物施加模块的第二加热模块，用于加热薄膜层的卤化物涂覆表面。
38.根据权利要求37所述的装置，所述装置还包括：结合到卤化物热处理系统的第一沉积系统，用于形成半导体薄膜层。
39.根据权利要求38所述的装置，所述装置还包括：传送系统，用于将基底运输通过卤化物热处理系统和第一沉积系统。
40.根据权利要求39所述的装置，其中，第一卤化物施加模块包括用于将卤化物化合物的第一涂层施加在薄膜层的表面上的第一卤化物分配器，第二卤化物施加模块包括用于将卤化物化合物的第二涂层施加在薄膜层的表面上的第二卤化物分配器。
41.根据权利要求40所述的装置，其中，第一卤化物分配器和第二卤化物分配器是液体喷射分配器。
42.根据权利要求40所述的装置，其中，第一卤化物分配器和第二卤化物分配器是气相分配器。
43.根据权利要求39所述的装置，其中，第一加热模块包括用于加热薄膜层的卤化物涂覆表面的第一加热器，第二加热模块包括用于加热薄膜层的卤化物涂覆表面的第二加热器。
44.根据权利要求43所述的装置，其中，第一加热模块还包括用于在加热过程中将气体引导到薄膜层的卤化物涂覆表面周围的第一气体注入端口，第二加热模块还包括用于在加热过程中将气体引导到薄膜层的卤化物涂覆表面周围的第二气体注入端口。
45.根据权利要求44所述的装置，所述装置还包括：用于在第一加热模块和第二加热模块周围提供惰性气体帘幕的气体帘幕系统，以保持在第一加热模块和第二加热模块中的环境条件。
46.根据权利要求39所述的装置，所述装置还包括：结合到卤化物热处理系统的第二沉积系统，用于形成半导体薄膜层，
其中，第一沉积系统结合到第一卤化物施加模块，用于形成将被卤化物热处理系统处理的半导体薄膜层；并且
其中，第二沉积系统结合到第二加热模块，用于在已经被卤化物热处理系统处理的表面上方形成半导体薄膜层。
47.一种光伏器件，所述光伏器件包括：
基底；
至少第一半导体层，被沉积为与基底相邻；
退火的第一卤化物涂层，位于第一半导体层的表面上；以及
退火的第二卤化物涂层，位于第一半导体层的表面上。
48.根据权利要求47所述的光伏器件，所述光伏器件还包括沉积在基底上的TCO层，其中，第一半导体层沉积在TCO层上。
49.根据权利要求48所述的光伏器件，其中，第一半导体层具有大于或等于2μm的粒度。
50.根据权利要求48所述的光伏器件，其中，第一半导体层是半导体吸收层。
51.根据权利要求50所述的光伏器件，其中，第一半导体层是半导体碲化镉层。
52.根据权利要求51所述的光伏器件，其中，卤化物涂层是CdCl2、MnCl2、MgCl2、ZnCl2、NH4C1、TeCl4、HCl或NaCl中的至少一种。
53.根据权利要求47所述的光伏器件，所述光伏器件还包括沉积在第一半导体层上的第二半导体层。
54.根据权利要求53所述的光伏器件，其中，第一半导体层是半导体窗口层，第二半导体层是半导体吸收层。
55.根据权利要求54所述的光伏器件，其中，半导体窗口层是硫化镉层，半导体吸收层是碲化镉层。
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