论文《薄膜太阳能电池制造技术分析》-仁创编译转载

　　本文为论文分享，仁创编译致力为大家分享更多更好的高质量论文资讯，方便大家学些参考。同时大家也欢迎大家通过转载的方式进行分享，让更多的人能够观看学习，从中获得经验和灵感，小编将为大家提供最新sci论文修改资讯。

　　摘要：本文针对硅基薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池的基本结构及工艺制造流程进行了简要分析，望能为此领域研究有所借鉴。

　　关键词：硅基薄膜太阳能电池;铜铟镓硒薄膜太阳能电池;制造技术

　　晶硅与薄膜乃是两种比较常用的太阳能电池，晶硅属于第一代，而薄膜为第二、三代。现阶段，虽然晶硅电池在整个太阳能电池领域中仍占较大份额，但柔性化与薄膜化太阳能电池势必会成为光伏产业的新趋向。本文就薄膜太阳能电池的制造技术作一探讨。

　　一、硅基薄膜太阳能电池

　　(一)非晶硅薄膜电池结构

　　针对非晶硅薄膜太阳能电池来讲，其有着各种结构，其中，最为常见的结构形式由背电极、本征层、绒面TCO、玻璃层及N层构成。第一层为普通玻璃层，而第二层则为TCO(透明导电膜)，TCO被当作透光层而被电池吸收，因而在透光率方面要求较高，此外，还可将其当作一个电极，能导电;如果将TCO制备成绒面，那么其便会拥有减反射光作用。将第一、二层作为衬底，后面是窗口层(P层)。针对I层来讲，其实为光生载流子集中的本征层。对于N层而言，其突出作用就是将背电极与I层连接在一起。背电极为最后一层，现阶段，常用ZnO来制备背电极。

　　(二)工艺流程

　　(1)SnO2透明导电玻璃。磨光玻璃的8个棱和4个角，防止操作人员受伤，减少玻璃应力。(2)红激光刻划SnO2膜。依据生产线既定线距，运用红激光，划分SnO2导电膜，使之成为彼此独立的各个部分，分别当作单体电池的电极。(3)清洗。自动清洗已经划分好的SnO2导电玻璃。(4)预热。把已经完成清洗的SnO2装入到特定的沉积夹具中，推入到烘炉，实施预热。(5)a-Si沉积。完成预热后，将其送入到PECVD沉积炉当中，实施系统化的PIN沉积。(6)冷却。沉积后，取出装载夹具，送入冷却室，予以降温。(7)绿激光刻划a-Si膜。依据既定线宽及与SnO2切割线之间的预定间距，运用绿激光，刻划穿a-Si膜，最终目的就是将SnO2导电膜连接背电极(金属铝)，使若干电池呈现内部串联状态。(8)镀铝。之所以镀铝，最终目的就是构建电池的背电极，这样一来，其不仅会成为各个单体电池的负极，而且还能为各个子电池串联，形成优良的导电通道，除此之外，还能将透过a-Si膜层的部分光线反射出来，强化太阳能电池的光吸收。(9)绿激光刻铝。针对磁控镀铝与蒸发镀铝来讲，需依据事先设定好的线宽及与a-Si切割线之间的间距，运用绿激光，划分铝膜，使之成为若干独立部分，这样做的目的就是将铝膜划分成若干个背电极(单体电池)，使这些电池串联在一起。(10)IV测试。经过上述工序，便可制成非晶硅电池芯片，对此，可实施IV测试，从中得到电池板的各项性能参数，分析参数。

　　二、铜铟镓硒薄膜太阳能电池

　　(一)电池结构

　　此种电池主要由玻璃衬底、光吸收层、窗口层、金属栅状电极、金属背电极、过渡层、减反射膜及过渡层等组成。针对金属栅电极来讲，其选用的是铝电极，运用电子束蒸发法进行制备。对于减反射膜，则用热蒸发法来进行制备，这样做的目的就是减少电池表面光反射损失，增加入射率，增加光透过率。所谓窗口层，实际就是Al掺杂ZnO层与本征ZnO层的统称，针对N型窗口层而言，其不仅是电池功率输出的重要通道，而且还与CdS缓冲层一起，组成了异质结的n型部分，此外，还需指出的是，窗口层运用直流溅射法，将ZnO加入到铝中，要求透光率高且低阻。针对过渡层来讲，其选用的是CdS材料，并且还运用水浴法进行制备，目的就是最大程度降低带隙且不连续性问题，以及缓冲晶格不匹配的问题。现阶段，CIGS太阳能电池多选用的化学水浴沉积的CdS薄膜当作其缓冲层。

　　(二)工艺流程

　　(1)在制定位置处放置玻璃基板，运用中压高温，实施去离子水冲淋、烘干及滚刷。(2)把钼金属以一种比较均匀的方式溅射至玻璃基板上。(3)用绿激光(波长532nm)划刻钼层，使之成为若干小单元。(4)经冲淋、滚刷及高温烘干等操作清洗玻璃表面。(5)用镓、铟、铜的蒸发源，于硒环境中，经沉积而形成CIGS电池吸收层，于真空腔体内，运用在线XRD对CIGS膜层成分进行监控。(6)把玻璃压入化学溶液中(Cd呈离子状态)，均匀沉积CdS膜层。(7)将化学浴后残留于玻璃表面的化学药品清洗掉。(8)运用脉冲磁控溅射，溅镀ZnO以及AZO薄膜作为窗口层。(9)运用机械划刻方式，使之成为多个小单元。(10)于低照度下，对全部子电池的开路电压进行检测，对有无并联电阻进行判断。

　　三、碲化镉薄膜太阳能电池

　　(一)电池结构

　　此种电池的结构主要有两种，即顶衬结构与底衬结构。通常情况下，顶衬结构的CdTe具有更高的转化效率，因此，工业生产中基本都使用顶衬结构的CdTe薄膜太阳能电池。基于顶衬结构的电池当中，CdS/CdTe层通常长在覆盖有透明导电的氧化物(TCO)的玻璃衬底上，并于CdS/CdTe上制备电极。

　　(二)工艺流程

　　碲化镉薄膜太阳能电池通常采用的制备技术有气相输运沉积(VTD)、近空间升华(CSS)常压物理气相沉积(APPVD)等十余种。(1)清洗玻璃衬底，可采用实施去离子水冲淋、烘干及滚刷。(2)制备透明氧化物(TCO)薄膜作为电极，常使用磁控溅射的方法制备SnO2薄膜作为该层(3)制备CdS薄膜，常使用化学浴的方法也有使用溅射制备。(4)制备CdTe薄膜，气相输运沉积只有FirstSolar公司拥有专利技术，大多数公司采用近空间升华的方法制备。在真空设备中将衬底放于CdTe粉末上方加热粉末直至升华，使其沉积于衬底上。该步骤也常引入掺杂以改善器件性能。(5)制备金属背电极。(6)IV测试。测试该薄膜电池的各项性能参数，检测是否合格。

　　四、结语

　　综上，针对薄膜技术而言，如何降低成本及提高良品率为其最大瓶颈，随着新型技术的不断发展与应用，此问题势必会得到解决。现阶段，虽然晶硅电池在整个太阳能电池领域中仍占据最大比例，但随着技术的进步与完善，薄膜太阳能电池的制造技术定会得到大幅提升。

　　参考文献：

　　[1]张志坚,俞德庆,张玉林,等.太阳能电池能源成本分析与薄膜电池技术发展[J].云南冶金,2008,37(6):65-69.

　　[2]胡中华,苏润,夏育荣,等.薄膜太阳能电池的分类、发展与研究[J].河北能源职业技术学院学报,2013,13(2):44-47.

　　作者：丁瑞卿 单位：华中科技大学中欧清洁与可再生能源学院

　　声明：本文转载于网络，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;本站致力于为大家 提供更多，更好的新闻内容。广州仁创编译专业提供医学SCI论文发表协助，润色协助服务。欢迎咨询合作，我们将竭诚为您服务!

　　如果论文成为了您职业学业晋升道路上的拦路虎，请您联系仁创编译，我们会为您提供一站式学术服务解决方案。不管您是有医学SCI论文翻译、润色，还是其他学术编译需求您都可以放心交给我们。致力于科研一站式服务，包含国内普刊中心发表服务，医学SCI论文润色、sci翻译，专利申请，专著出版挂名等等。