本发明公开了太阳能电池纳米晶硅薄膜的物理气相沉积装置及其方法，涉及能源新材料领域中太阳能电池纳米晶硅薄膜的制作方法；本发明是基于真空镀膜机采用物理气相沉积(PVD)方法沉积纳米晶硅薄膜。其目的是这样实现的：一是设计沉积硅薄膜的真空镀膜机的配置，二是采用离子束方法沉积纳米晶硅薄膜、气相掺杂制备薄膜硅太阳能电池PIN结构的完整工艺。本发明获得纳米至微米尺度的结晶硅薄膜，对于提高硅太阳能电池的光电转换效率，解决非晶硅太阳电池光衰的技术难题和大规模地面应用有重大意义，对于解决制约硅太阳能电池发展的瓶颈，即硅材料的供应，发展节能型高效硅太阳能电池也有重大应用价值。