非晶硅薄膜太阳电池及制造工艺[1].pdf

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1、非晶硅薄膜太阳能电池及制造工艺郑泽文2008年11月内容提纲一、非晶硅薄膜太阳能电池结构、制造技术简介二、非晶硅太阳能电池制造工艺三、非晶硅电池封装工艺一、非晶硅薄膜太阳能电池结构、制造技术简介1、电池结构分为：单结、双结、三结2、制造技术三种类型：①单室，多片玻璃衬底制造技术该技术主要以美国Chronar、APS、EPV公司为代表②多室，双片（或多片）玻璃衬底制造技该技术主要以日本KANEKA公司为代表③卷绕柔性衬底制造技术（衬底：不锈钢、聚酰亚胺)该技术主要以美国Uni-Solar公司为代表非晶硅薄膜太阳能电池结构、制造技术简介所谓“单室，多片玻璃衬底制造技术”就是

2、指在一个真空室内，完成P、I、N三层非晶硅的沉积方法。作为工业生产的设备，重点考虑生产效率问题，因此，工业生产用的“单室，多片玻璃衬底制造技术”的非晶硅沉积，其配置可以由X个真空室组成（X为≥1的正整数），每个真空室可以放Y个沉积夹具（Y为≥1的正整数），例如：非晶硅薄膜太阳能电池结构、制造技术简介•1986年哈尔滨哈克公司、1988年深圳宇康公司从美国Chronar公司引进的内联式非晶硅太阳能电池生产线中非晶硅沉积用6个真空室，每个真空室装1个分立夹具，每1个分立夹具装4片基片，即生产线一批次沉积6×1×4＝24片基片，每片基片面积305mm×915mm。•1990年

3、美国APS公司生产线非晶硅沉积用1个真空室，该沉积室可装1个集成夹具，该集成夹具可装48片基片，即生产线一批次沉积1×48＝48片基片，每片基片面积760mm×1520mm。非晶硅薄膜太阳能电池结构、制造技术简介•本世纪初我国天津津能公司、泰国曼谷太阳公司（BangKokSolarCorp）、泰国光伏公司（ThaiPhotovoltaicLtd）、分别引进美国EPV技术生产线，非晶硅沉积也是1个真空室，真空室可装1个集成夹具，集成夹具可装48片基片，即生产线一批次沉积1×48＝48片基片，每片基片面积635mm×1250mm。•国内有许多国产化设备的生产厂家，每条生产线

4、非晶硅沉积有只用1个真空室，真空室可装2个沉积夹具，或3个沉积夹具，或4个沉积夹具；也有每条生产线非晶硅沉积有2个真空室或3个真空室，而每个真空室可装2个沉积夹具，或3个沉积夹具。总之目前国内主要非晶硅电池生产线不管是进口还是国产均主要是用单室，多片玻璃衬底制造技术，下面就该技术的生产制造工艺作简单介绍。二、非晶硅太阳能电池制造工艺1、内部结构及生产制造工艺流程下图是以美国Chronar公司技术为代表的内联式单结非晶硅电池内部结构示意图：图1、内联式单结非晶硅电池内部结构示意图非晶硅太阳能电池制造工艺生产制造工艺流程：SnO导电玻璃SnO膜切割清洗预热a-Si沉积（PI

5、N）22老化测试1掩膜镀铝a-Si切割冷却测试2UV保护层封装成品测试分类包装非晶硅太阳能电池制造工艺下图是以美国EPV公司技术为代表的内联式双结非晶硅电池内部结构示意图：图2、内联式双结非晶硅电池内部结构示意图非晶硅太阳能电池制造工艺它的生产制造工艺流程为：SnO2导电玻璃SnO2膜切割清洗预热a-Si沉积（PIN/PIN）测试1Al切割溅射镀铝a-Si切割冷却老化测试2封装成品测试分类包装内联式非晶硅电池生产工艺过程2、内联式非晶硅电池生产工艺过程介绍：⑴SnO2透明导电玻璃（或AZO透明导电玻璃）•规格尺寸：305mm×915mm×3mm、635mm×1245mm

6、×3等•要求：方块电阻：6～8Ω/□、8～10Ω/□、10～12Ω/□、12～14Ω/□、14～16Ω/□等透过率：≥80％膜牢固、平整，玻璃4个角、8个棱磨光（目的是减少玻璃应力以及防止操作人员受伤）内联式非晶硅电池生产工艺过程⑵红激光刻划SnO2膜根据生产线预定的线距，用红激光（波长1064nm）将SnO2导电膜刻划成相互独立的部分，目的是将整板分为若干块，作为若干个单体电池的电极。•激光刻划时SnO2导电膜朝上（也可朝下）•线距：单结电池一般是10mm或5mm，双结电池一般20mm•刻线要求：绝缘电阻≥2MΩ线宽（光斑直经）＜100um线速＞500mm/S内联式非

7、晶硅电池生产工艺过程⑶清洗将刻划好的SnO2导电玻璃进行自动清洗，确保SnO2导电膜的洁净。内联式非晶硅电池生产工艺过程⑷装基片将清洗洁净的SnO2透明导电玻璃装入“沉积夹具”基片数量：对于美国Chronar公司技术，每个沉积夹具装4片305mm×915mm×3mm的基片，每批次（炉）产出6×4＝24片对于美国EPV技术，每个沉积夹具装48片635mm×1245mm×3mm的基片，即每批次（炉）产出1×48＝48片内联式非晶硅电池生产工艺过程⑸基片预热将SnO导电玻璃装入夹具后推入烘炉进行预热。2内联式非晶硅电池生产工艺过程⑹a-Si沉积