涂覆到区域18。替代地，第IIB/VA族半导体可沉积到包括背侧电接点区域20及任选支撑件18的衬底上。
[0048]将绝缘区域22提供于区域14上，且电耦合到区域14。任选地，可将一或多个层(未展示)插入于区域22与区域14之间。举例来说，以上描述的金属化/退火/去除处理可倾向于形成最接近区域14的经处理的表面的薄合金区域。为了说明的目的，将绝缘区域22展示为直接形成于区域14上，而未展示出有任何插入任选层。
[0049]若所得合金包含基于所述合金的总金属含量的从0.1到99.9原子百分比、优选地从I到99原子百分比的金属物质，则将所属金属考虑为可在所述合金中成合金。可成合金的物质区别于掺杂剂，掺杂剂以实质上较低浓度(例如，在Ix 120Cm 3JlJ Ix 10 15Cm 3或甚至以下的范围中的浓度)并入到半导体膜或类似者内。
[0050]将可与磷族元素化物膜组合物成合金的示范性金属物质包含以下中的一或多者:Mg、Ca、Be、L1、Cu、Na、K、Sr、Rb、Cs、Ba、Al、Ga、B、In、Sn、Cd 及这些的组合。Mg 为更优选的。以实例说明，Mg可与Zn3P2成合金，以形成Mg 3xZn3>Kl Χ)Ρ2合金，其中χ具有一值，使得所述Mg含量可在基于Mg与Zn的总量的百分之0.8到百分之99.2的金属(或阳离子)原子百分比中。更优选地，χ具有在从百分之I到百分之5的范围中的值。合金与磷族元素化物半导体一起的使用进一步描述于受让人的与本申请案在同一日期以金布尔等人的名义申请、题为“使用金属化/退火/去除技术制造并有改善的磷族元素化物半导体膜的光伏打装置的方法(METHOD OF MAKING PHOTOVOLTAIC DEVICES INCORPORATING IMPROVED PNICTIDESEMICONDUCTOR FILMS USING METALLIZAT1N/ANNEALING/REMOVAL TECHNIQUES) ”且具有代理人案号71956 (D0W0056P1)的同在申请中的美国临时专利申请案中，出于所有目的，所述临时专利申请案的全部被以引用的方式并入本文中。
[0051]在优选实施例中，关于区域22的术语“绝缘”意谓区域22具有一电阻率及厚度，使得区域22展现区域14与整流区域24之间的隧道势皇功能性。区域22可具有广泛范围的厚度。然而，若区域22过厚，则电阻可过高，从而降低隧道势皇性质且藉此使电性能降级。若层过薄，则充当隧道势皇的钝化效应及能力可比所要的要减小很多。为了平衡这些关注问题，区域22的说明性实施例理想地具有在从0.5nm到nm、优选地Inm到15nm、更优选地Inm到1nm的范围中的厚度。这些厚度比充当异质接面搭配物的类似材料的层的厚度小约一个数量级，但尽管如此，薄层并不通常充当MIS及SIS结构中的优异的隧道势皇。区域22的电阻率也可在广泛范围内。在许多实施例中，区域22具有大于区域14或24的电阻率且为至少10 1Ohm-Cm或更大、优选地至少103ohm-cm或更大、更优选地至少105ohm-cm或更大或甚至至少107ohm-cm或更大的电阻率。在许多实施例中，区域22的电阻率小于1012ohm-cm，或甚至小于lC^ohm-cm。
[0052]绝缘区域22包括至少一种硫族元素化物化合物。术语“硫族元素化物”或“硫族元素化合物”指包含至少一个硫族元素及至少一个不同于硫族元素的元素的分子。术语“硫族元素”指来自元素周期表的第16族的任何元素。硫族元素包含0、S、Se和/或Te。优选硫族元素化物为硫化物、砸化物、碲化物或含有0、S、Se和/或Te中的两者或两者以上的化合物。适合于在区域22中使用的硫族元素化物组合物可属于i型、η型或P型。若η型或P型，则η或P特性通常大体上弱，使得材料的电阻率仍相对高，使得材料如在绝缘材料中起作用。更优选地，例如1-ZnS的i型硫族元素化物膜优选地用于在区域22中使用。一i型硫族元素化物膜为本质上掺杂的膜。
[0053]除了硫族元素之外，硫族元素化物的其它元素可为一或多种金属和/或非金属。在一些实施例中，非金属可包含一或多个半导体。合适的金属和/或半导体的实例包含S1、Ge、第IIB族金属(Zn、Cd、Hg)、Al、GA、In、Tl、Sn、Pb、其它过渡金属、包含于镧系元素系中的金属、这些的组合及类似者。除了以上指出的半导体材料之外，非金属的其它实例包含B、S、Se、Te、C、0、F、H、这些的组合及类似者。非金属硫族元素化物的实例包含硫化硼、砸化硼、硫砸化硼、这些的组合及类似者。除了一或多种硫族元素之外也包含金属及非金属两种成分的硫族元素化物在本文中被称作混合硫族元素化物。
[0054]硫族元素化物组合物也理想地具有大于半导体区域14的带隙的带隙。在一些实践模式中，合适硫族元素化物组合物的带隙对区域14的带隙的比率理想地为1.2: I或以上，或甚至2: I或以上，或甚至3: I或以上。在说明性实施例中，硫族元素化物组合物具有至少2.2eV、优选地至少3.2eV或甚至至少5eV的带隙。以实例说明，i_ZnS具有3.68eV的带隙。
[0055]在优选实施例中，在区域22中使用的硫族元素化物包含一或多种第II族金属及一或多种第VI族硫族元素。第II族金属为在其外电子壳中包含两个电子的金属。这些包含Zn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba、Ra、Cd和/或Hg。ZnS、ZnSe或硫砸化锌为此类型的优选硫族元素化物。ZnS为更优选的。在优选实施例中，绝缘区域22包括含锌的硫族元素化物，例如，硫化锌、砸化锌、硫砸化锌、碲化锌、硫碲化锌、砸碲化锌及硫砸碲化锌。硫化锌为优选的，明确地说，当半导体区域14包含磷化锌时。有利地，硫化锌具有与分别为IeV及1.2eV的传导带偏移及价带偏移的I型频带对准。根据在克劳特等人的物理评论快报44，1620(1980)及克劳特等人的物理评论B 28,1965(1983)中描述的克劳特方法，使用高解析度X射线光电子光谱判定这些偏移。
[0056]硫族元素化物合金也可用于区域22中。在一些实施例中，合金可为合乎需要的，以便调谐频带对准、晶格匹配或类似者。合金包含三元及四元合金。示范性合金为M1 xZnxS、ZnS1 ySe、MxZni ,S1 ySey中的一或多者，其中每一 M独立地为不同于Zn的另一金属，每一 χ及y独立地处于从优选地0.0Ol到0.999的范围中。在一些情况下，将过多M并入到合金内可不当地减少所要的特性(例如，稳定性)。举例来说，包含相对于Mg与Zn的总量大于约60原子百分比的Mg的合金可在空气中具有比所需要差的稳定性。因此，在这些实施例中，Mg的含量限于避免不当稳定性减小。此对应于在从0.4到0.999的范围中的χ值。
[0057]图2说明对于n-ZnS/Zn3P2界面的一可能频带对准。将n_ZnS直接用作与磷化锌的P-n异质接面搭配物。图2展示如通过EPS测量实验上判定的所提议的n-ZnS/p-Zn3P2异质接面太阳能电池的频带对准。图2展示对于此异质接面界面的大传导带峰值。此指示不良质量异质接面，因为跨界面的载体输送将受到抑制。然而，有利地，本发明了解，所述界面虽然不适合于用作P-n装置中的异质接面，但至少部分归因于I型频带对准，将为并有此界面的MIS或SIS装置中的优异隧道势皇。因此，本发明的方面的至少一部分为了解具有与磷族元素化物半导体的I型频带对准的硫族元素化物可在S层中的至少一者包含至少一个磷族元素化物半导体的MIS及SIS装置中形成隧道势皇(即，I层)。
[0058]p-n异质接面通常形成于具有较高带隙的材料与具有较小带隙的第二材料之间，其中带隙为每一材料的传导带与价带之间的间隙。两个材料之间的带隙可以不同方式对准。图5展示I型对准100、II型对准120及III型对准140。I型频带对准指发生在p_n异质接面中的对准，其中较小带隙材料的传导带及价带边缘全部驻留于较大带隙材料的传导带及价带边缘内。在I型对准100中，较大带隙材料分别具有传导带102及价带104。较小带隙材料分别具有传导带106及价带108。注意，频带106及108全部在频带102与104之间，以提供也被称作跨越间隙对准的I型对准。
[0059]II型对准120展示分别用于大带隙材料的传导带122及价带124，及用于较小带隙材料的传导带126及价带128。频带126与128之间的带隙重叠频带122与124之间的带隙。II型对准也被称作交错的间隙对准。
[0060]III型对准140展示分别用于大带隙材料的传导带142及价带144，及用于较小带隙材料的传导带146及价带148。频带146与148之间的带隙在频带142与144之间的带隙下方，且不具有与频带142与144之间的带隙的重叠。III型对准也被称作破坏型间隙对准。
[0061]不希望受到理论束缚，相信，至少部分归因于ZnS钝化Zn3P2和/或ZnS与Zn 3P2之间的界面的能力而引起隧道势皇功能性。此通过展示在ZnS为与S1、Cu (In, Ga)Se2、CdTe及GaAs的较合适p-n异质接面搭配物的应用中ZnS钝化异质接面接口的实验报告来建议。G.A.兰蒂斯、J.J.洛弗尔斯基、R.柏里欧、P.A.塞库拉莫斯、S.M.弗农、M.B.斯必茨及 C.J.基夫尼，IEEE 电子装置汇刊(IEEE Trans.Elect.Dev.) 37, 372 (1990) ;Y.H 金、S.Y安、J.Y.李、1.金、K.N.吴、S.U.金、M.J.朴及T.S.李，应用物理学期刊，85，7370 (1999)；T.中田、M.水谷、Y.萩原及A.国冈，太阳能材料与太阳能电池(Sol.Energy Mater.Sol.Cells) 67，255 (2001) ；J.M.伍道尔、G.D.佩蒂、T.夏