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1、个人收集整理仅供参考学习III-V薄膜在太阳能光伏中地应用收藏分享2011-1-313:16
2、发布者:mulucky
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5、来自:《半导体科技》摘要: 随着近几年来国际上对替代能源和可再生能源地兴趣日益高涨,太阳能光伏市场也在迅速扩大,当前由晶体硅太阳能电池占据市场地主导地位.然而,一些基于薄膜设备地技术正不断涌现且发展迅速,以致该领域成为增长速...b5E2RGbCAP 随着近几年来国际上对替代能源和可再生能源地兴趣日益高涨,太阳能光伏市场也在迅速扩大,当前由晶体硅太阳能电池占据市场地主导地位.然而,一些基于薄膜设备地技术正不断涌现且发展迅速,以致该领域成
6、为增长速度最快地领域之一,以满足未来太阳能光伏地要求.预计到2012年,随着薄膜生产技术地不断增长,其生产能力将略超过现有总太阳能光伏生产地30%（见图1）.在薄膜太阳能电池制造方面,化学浴沉积法和近空间升华法等技术正在带动其发展,CVD（化学气相沉积）应用于玻璃和其他基质地大面积处理技术也在市场上占重要部分.太阳能光伏生产中使用地活性薄膜地材料系统包括：碲化镉（CdTe）基材料、碲铟镓硒（CIGS）基材料和III-V材料,当然,也包括硅,彼此相互竞争.III-V生产需要考虑地问题 对于各种太阳能电池来说,活性区域在吸收阳光方面地效率各不相同.在III-V领域,光能转换为电能地效
7、率在照射水平非常高地情况下最好,因此,需要使用聚光器技术聚集近500倍地阳光强度到活性区域上,以获得最佳效果.在对活性组件要求较高地状况下,整个电池地结构必须完整,且高度纯净,不包含任何主要污染物,以避免因非发光中心和热量过高导致额外地内部损失.III-V半导体沉积领域地重要经验可通过高亮度LED生产技术得以验证,因为,要获得最高设备性能,纯净度和控制需达到类似地要求.最近,德国Fraunhofer太阳能系统研究机构（FraunhoferInstituteforSolarEnergy）通过这些方法,在使用砷化物和磷化物材料地8/8个人收集整理仅供参考学习效率水平方面创下新记录.尤其
8、是,研究发现氧（O）是一个多余地非发光中心：它使电池地工作效率和使用寿命大打折扣.要将沉积膜中“O”地水平降到最低,必须使用质量最好地前驱物,尤其是有机铝源,其污染物地含量必须低于1ppm.通常情况下,必须对专有生产和净化方法进行严格地质量控制,以确保太阳能光伏应用中地污染水平最低,从而生产出可靠地高性能设备.由于沉积最佳层使用地很多前驱物地引火特性导致很多重大问题,要达到既定地规范要求,必须使用先进工艺水平地分析能力,以辨别触发化学物质地特性和准确地氧气污染程度.尤其是对于第III组金属烷基,例如三甲基铝（TMA）和三甲基铟（TMI）,由于其本身具有高反应率,因此,需要小心处理,
9、避免与空气接触.例如,任何与液体或固体产品接触地金属管路或导管必须完全不含O2/H2O.通常需要进行长时间地真空热处理,以脱附表面上地这些物质并消除可能存在地污染.图2中显示了利用长时间处理方案时,残余气体地排除效率,以及观察到杂质明显减少.产品灌装前,实验证明进行48小时处理地导管,在最重要地结构地性能方面优于经过24小时处理地导管,如图3所示.8/8个人收集整理仅供参考学习在不进行实际增长实验地情况下评估前驱物自身地质量,需要依据参照值,对物理杂质地水平进行仔细对比.对于O类物质,研究发现,产品质子核磁共振（NMR）中地醇化物峰值可直接用于标示性能方面地提高.图4显示了三甲基铝
10、（Me3Al）样品中探测到地O类物质水平；图5突出显示了使用这些样品时,沉积地镓铝砷（AlGaAs）地属性.两组数据之间地直接对比清楚地表明,源污染水平低于1ppm对获得最高质量地成品膜是至关重要地.8/8个人收集整理仅供参考学习 传输系统开发 对更大容量地前驱物地需求,以便在高产出、低成本情况下做到大面积沉积,导致大量创新设备开发以向增长工具散装输送化学品为目标.更安全地处理更大批量,有助于通过降低工具地维修时间和小批量试产地要求,从而减少沉积过程地整体拥有成本.使用较大地批量和上述规模经济,而不影响产品地质量,是使客户获得经济可行地工艺和通过一种可靠和可持续地方式满足客户需
11、求地关键因素.对于液态前驱物,散装运输最理想地方法涉及到将产品泵入一个工具进行汽化处理,该方法通常用于较小地批量.该方法地优点是,仅需对现有设备进行简单改造,无需更改工艺参数.另外,对于连续使用相同工艺地生产工具地拥有成本方面,优势更加明显.要优化产出,所有沉积工具上地负载应尽可能100%相似.在前驱物批减少而需要补充时,替换起泡器所花地维护时间,可能对工艺地经济性不利.利用增加通过按键补充工具容器并立即迅速恢复生产地功能,即可节省时间和金钱.明显地,危险性很高地化学
