非晶硅薄膜太阳能电池的制备工艺流程

非晶硅锗薄膜电池生产工艺流程简介1.玻璃磨边与清洗一所用的原材料为TCO玻璃，一般薄膜电池所用的TCO玻璃是FTO（SnO:F），AZO(ZnO:Al)，目前，AZO是研发的热点，但是应用到产业化程度还不够，绝大多数薄膜电池厂商仍然采用成熟的FTO玻璃。

目前，FTO玻璃制造技术主要被日本的NSG与AGC 两家公司垄断。

国内能够制造TCO玻璃的有信义、南玻等少数几家公司，但产品性价比目前没有优势。

TCO玻璃到厂后，需要进行磨边处理。

将玻璃的四边有棱的地方磨光滑，四角进行倒角，这样，可以消除玻璃边缘及四角的微裂纹，也便于后道工序手动搬运操作，安全。

磨边机就是普通玻璃加工厂所使用的。

玻璃磨边后，TCO玻璃表面要进行清洗，及清洗一。

用液晶玻璃清洗机即可。

主要清洗步骤涉及喷淋，碱液清洗，去离子风刀吹干。

2.激光划线一与玻璃清洗二TCO玻璃清洗干燥后，需要进行激光划线一。

激光划线一的目的是将TCO玻璃的导电膜划成一定数目的小块区域，各区域称为“cell”，每个cell彼此绝缘，这样，每个cell以后做为一个独立的发电单元，串联起来，不会产生很大的电流。

划断FTO膜现在通用的是用1064nm的红激光。

主流的激光器大部分采用Rofin的，国内购买激光器后，加工成激光划线机，目前，国内激光设备做的份额比较的的有深圳大族激光，武汉三工光电，苏州德龙激光等。

TCO玻璃通过夹子夹住边缘，在直线电机的带动下，做直线往复运动，电池板上方或底部，激光器发出的红激光经过分光，由激光头聚焦在电池板上，通过一定的焦距（DOF），电流，功率的设定，将TCO导电膜划断。

划线速度一般是1m/S。

激光划线后，会产生一些FTO膜残渣，由设备本身自带的排风可以抽走大部分，为了确保进入关键工序CVD的玻璃表面干净，需要进行玻璃二次清洗，即清洗二。

基本清洗步骤同清洗一，这里不用加碱性的清洗剂，可以进行超声波清洗。

3.CVDCVD是整个生产过程的核心，所谓CVD，是化学气相沉积的意思，这里使用的是PECVD，即等离子增强型CVD。

HJT工艺流程HJT异质结电池，即非晶硅薄膜异质结电池，是由两种不同的半导体材料构成异质结。

晶体硅异质结太阳电池（HJT）是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，它综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势，具有转换效率高、工艺温度低、稳定性高、衰减率低、双面发电等优点。

异质结太阳能电池工艺流程图:清洗制绒祛除硅片表面的杂质和损伤层：损伤层是在硅片切割过程中形成的表面（10微米左右）晶格畸变，具有较高的表面复合。

形成陷光绒面结构：光线照射在硅片表面通过多次折射，达到减少反射率的目的。

绒面制作方法：目前，晶体硅太阳电池的绒面一般的是通过化学腐蚀的方法制作完成，针对不同的硅片类型，有两种不同的化学液体系：单晶硅绒面制作：Si+2NaOH+H2O →Na2SiO3 +2H2↑此反应为各向异性反应，也是形成金字塔绒面的原因。

多晶硅绒面制作：3Si+4HNO3 →3SiO2+4NO+2H2OSiO2+4HF→SiF4+2H2OSiF4 +4HF→H2SiF6此反应为各向同性反应，形成蠕虫状绒面。

薄膜沉积方法物理沉积：蒸发和溅射等化学沉积：如CVD等常用的a-si:H 薄膜沉积方法：PECVD(等离子体增强化学气相沉积)HWCVD(热丝化学气相沉积）上表面沉积p型a-si:H薄膜目的：制造太阳电池的PN结，PN结是太阳电池的“心脏”。

下表面沉积n型a-si:H薄膜目的：形成背场。

下表面沉积本征a-si:H薄膜目的：对晶体硅表面进行良好的钝化作用。

TCO薄膜的沉积TCO薄膜在HJT太阳电池中的作用:尽可能多的光透过TCO，进入发射极和基区。

因为TCO的折射率与SiN薄膜接近，可以同时用作减反射层。

电学方面满足导电的要求。

（TCO的光学性能和电学性能是相互依存的，不能单独优化其中之一，必须在两者之间找到平衡点。

磁控溅射沉积工艺的优点:1、膜厚均匀、易控制，通过改变功率来控制溅射速率，从而控制膜厚，而且可以大面积镀膜。

2、镀膜工艺稳定，薄膜质量的重复性好。

非晶硅薄膜太阳能电池生产过程及关键设备介绍杜容熠（南京高新技术产业开发区管理委员会，江苏南京210000）[摘要]简述了非晶硅薄膜太阳能电池的基本原理和生产工艺，特别介绍了等离子化学气相沉积（PECVD ）反应沉积室四种结构和特点，以及非晶硅薄膜电池生产设备的特点，以及未来发展方向。

[关键词]非晶硅薄膜太阳能电池；镀膜技术；等离子化学气相沉积（PECVD ）；工艺流程；反应沉积室21世纪人类社会将面临化石能源日益枯竭的挑战，因此可再生能源越来越受到重视。

太阳能光伏电池技术是可再生能源中最具商业应用价值的技术之一。

太阳能光伏电池是利用半导体材料的伏安特性，将太阳能转化为电能的装置。

从1953年美国贝尔实验室生产出人类第一块晶硅太阳能电池，到目前为止太阳能电池已经发展了三个阶段：第一代晶硅太阳能电池：包括单晶硅、多晶硅电池，它们是太阳能电池市场的主流产品，技术成熟，效率较高，但是生产能耗高，生产过程污染环境；第二代是薄膜太阳能电池，主要有非晶硅薄膜电池（a-Si ）、碲化镉薄膜电池（CdTe ）、以及铜铟硒薄膜电池（CIGS ）等，其主要特点是使用了高吸收率的半导体材料，只需要使用晶硅电池1/100厚度的薄膜就可以全部吸收太阳光的可见光部分，因此用量省，耗能低，技术简单，成本更低。

第三代是以染料敏化和有机物材料为代表的更低成本的光伏技术，特点是几乎不用稀有元素和传统半导体材料，成本有望更低，但是目前仍处于实验室研究和效率提供阶段。

非晶硅薄膜太阳能电池的自身特点决定了在未来的市场竞争中，其将成为太阳能电池家族中的重要产品。

下面将详细的介绍非晶硅薄膜太阳能电池的基本原理，以及生产过程中的各个关键步骤。

1非晶硅薄膜太阳能电池电池简介1.1非晶硅薄膜电池的发展史20世纪60年代随着辉光放电法（glow discharge ）薄膜制成技术的突破，使得非结晶状态的薄膜硅能够沉积在普通的玻璃基板上。

在美国RCA 实验室Carlson 和Wronski 的共同努力下，第一块非晶硅薄膜太阳能电池于1976年问世。

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NSTDA非晶硅薄膜太阳能生产工艺流程1. 材料准备：首先，需要准备用于制备非晶硅薄膜太阳能电池的基础材料，包括硅基底材料和各种化学溶液。

2. 清洗：将硅基底材料进行清洗，以确保表面干净无尘和油脂，以确保后续生产步骤的质量。

3. 沉积非晶硅薄膜：利用化学气相沉积（CVD）技术，在基础材料表面沉积非晶硅薄膜。

这一步骤需要精密的控制温度、压力和化学气体浓度等参数。

4. 结构化：利用光刻和蚀刻技术，将已沉积的非晶硅薄膜进行结构化，形成太阳能电池的电极结构。

5. 金属化：在结构化的非晶硅薄膜表面，沉积金属电极，以建立电池的电流传输路径。

6. 组装封装：将制备好的非晶硅薄膜太阳能电池进行组装封装，以保护电池并方便其在实际应用中的安装和使用。

整个工艺流程需要高度的技术和设备支持，以确保最终产品的质量和性能。

NSTDA非晶硅薄膜太阳能生产工艺流程是一个集成了材料科学、工艺工程、控制技术等多种学科知识的复杂工程，对工艺技术人员的要求也非常高。

通过不断的技术创新和工艺优化，可以提高非晶硅薄膜太阳能电池的效率和稳定性，促进其在可再生能源领域的应用和推广。

NSTDA（National Science and Technology Development Agency）是泰国的国家科学和技术发展机构，致力于促进科技创新和应用，以推动泰国的可持续发展。

在太阳能领域，NSTDA致力于研发和推广新型的太阳能电池技术，其中非晶硅薄膜太阳能电池就是其中之一。

非晶硅薄膜太阳能电池是一种第三代薄膜太阳能电池技术，它采用非晶硅（a-Si）材料作为光电材料，相比于传统的硅晶太阳能电池，非晶硅薄膜太阳能电池具有成本较低、柔性化、轻质化等优势，有望成为未来太阳能领域的重要技术。

其制备工艺需要精密的控制和高度的技术要求，才能实现高效的太阳能电池生产。

在制备非晶硅薄膜太阳能电池的生产工艺中，核心部分是非晶硅薄膜的沉积。

这一步骤一般采用化学气相沉积（CVD）技术，通过将气相的非晶硅物质输送到基板表面，通过化学反应形成非晶硅薄膜。