一種柔性非晶硅薄膜太陽電池的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種柔性非晶硅薄膜太陽電池的制備方法，其包括如下步驟：將成卷帶磁性不銹鋼帶裝入清洗機(jī)中，采用卷對(duì)卷方式傳送并對(duì)鋼帶兩個(gè)表面同時(shí)進(jìn)行清洗、干燥；鋼帶表面磁控濺射沉積金屬和金屬氧化層；采用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積非晶硅層形成疊層太陽電池結(jié)構(gòu)；在電池頂部沉積銦錫氧化物；以及在電池的光入射面布置柵線，然后進(jìn)行電極接合、電池切割和電池互聯(lián)，從而構(gòu)成薄膜電池組件。本發(fā)明的柔性非晶硅薄膜太陽電池的制備方法采用卷對(duì)卷工藝技術(shù)來制備的大面積柔性襯底非晶硅薄膜太陽電池，非晶硅薄膜的沉積速度快，大面積薄膜生長(zhǎng)均勻。
【專利說明】
一種柔性非晶硅薄膜太陽電池的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及太陽能光伏技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種柔性非晶硅薄膜太陽電池的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于氣候變化與能源問題引發(fā)的全球?qū)τ诰G色能源技術(shù)的重視越來越多，而太陽能光伏技術(shù)就是其中非常重要的一個(gè)領(lǐng)域。利用太陽電池發(fā)電在航天、通訊及微電子領(lǐng)域已占據(jù)了非常重要的位置，但在社會(huì)整體能源結(jié)構(gòu)中所占比例很小，主要原因是太陽電池成本較高，要使其真正成為能源體系的組成部分，必須大幅度降低成本。薄膜太陽電池在降低成本方面比晶體硅太陽電池具有更大的優(yōu)勢(shì)，一是可極大地節(jié)省半導(dǎo)體材料；二是薄膜電池的生產(chǎn)工序較簡(jiǎn)單。目前的薄膜太陽電池主要應(yīng)用于建筑物幕墻，由于傳統(tǒng)薄膜電池的平板式的固態(tài)特性，在許多場(chǎng)合不能適用，影響了其應(yīng)用的范圍。
[0003]柔性襯底薄膜太陽能電池作為太陽電池的一個(gè)新品種，近年來開始受到人們的重視。柔性太陽電池與平板式晶體硅、玻璃襯底的薄膜電池等硬襯底電池相比，其最大的特點(diǎn)是重量輕，可折疊，不易破碎，并具有較高的質(zhì)量比功率，故能夠安裝在流線型汽車的頂部，房屋等建筑物的樓頂與外墻面、窗簾，以及對(duì)地觀測(cè)的平流層飛艇表面等，應(yīng)用前景光明。
[0004]和玻璃襯底上的薄膜電池相比，主要基于金屬膜和有機(jī)聚脂膜的柔性襯底薄膜太陽能電池的制備方法有很大的不同。柔性襯底薄膜太陽能電池的大規(guī)模生產(chǎn)制備是國(guó)內(nèi)急需解決的關(guān)鍵問題，目前我國(guó)在這一領(lǐng)域和國(guó)外先進(jìn)水平差距很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有光伏產(chǎn)業(yè)的需求，本發(fā)明提出一種卷對(duì)卷工藝來來制備柔性非晶硅薄膜太陽電池，生產(chǎn)效率高，工藝可靠。
[0006]具體的，本發(fā)明的柔性非晶硅薄膜太陽電池的制備方法包括如下步驟:
[0007]S1、將成卷帶磁性不銹鋼帶裝入清洗機(jī)中，采用卷對(duì)卷方式傳送并對(duì)鋼帶兩個(gè)表面同時(shí)進(jìn)行清洗、干燥；
[0008]S2、在鋼帶表面磁控濺射沉積金屬和金屬氧化層；
[0009]S3、采用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積非晶硅層形成疊層太陽電池結(jié)構(gòu)；
[0010]S4、在電池頂部沉積銦錫氧化物；
[0011]S5、在電池的光入射面布置柵線，然后進(jìn)行電極接合、電池切割和電池互聯(lián)，從而構(gòu)成薄膜電池組件。
[0012]優(yōu)選的，所述不銹鋼襯底的厚度125-130 μ m。
[0013]本發(fā)明的柔性非晶硅薄膜太陽電池的制備方法采用卷對(duì)卷工藝技術(shù)來制備的大面積柔性襯底非晶硅薄膜太陽電池，非晶硅薄膜的沉積速度快，大面積薄膜生長(zhǎng)均勻。
【附圖說明】
[0014]通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明前述的和其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。其中:
[0015]圖1所示為本發(fā)明的柔性非晶硅太陽電池的制備方法的工藝步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參照?qǐng)D所示的本發(fā)明的柔性非晶硅太陽電池的制備方法的工藝步驟流程圖，本發(fā)明的一實(shí)施例的柔性非晶硅太陽電池的制備方法包括如下步驟:
[0017]S1、將成卷帶磁性不銹鋼帶裝入專用清洗機(jī)中，采用卷對(duì)卷方式進(jìn)行鋼帶傳送，對(duì)鋼帶兩個(gè)表面同時(shí)進(jìn)行清洗、干燥；
[0018]S2、在鋼帶表面磁控濺射沉積金屬和金屬氧化層，以增強(qiáng)襯底的反射率；
[0019]S3、采用等離子體化學(xué)氣相沉積法(PECVD)沉積非晶硅層，以形成疊層太陽電池結(jié)構(gòu)；
[0020]S4、硅基薄膜沉積完成之后，在電池頂部沉積銦錫氧化物(ITO)，即透明導(dǎo)電氧化層作為入射光的減反射層；
[0021]S5、在電池的光入射一面布置柵線，并根據(jù)最后電池的尺寸和形狀，進(jìn)行切割、電極接合、電池切割和電池互聯(lián)，從而構(gòu)成具有一定參數(shù)的電池組件。
[0022]上述的步驟S3這是整個(gè)制造過程中最關(guān)鍵的工藝步驟。比如對(duì)于三結(jié)非晶硅太陽電池來說，需要在已經(jīng)做好的背反射器的表面連續(xù)沉積9層硅基薄膜，包括3個(gè)P-1-N結(jié)子電池，各分離的反應(yīng)室之間需要設(shè)計(jì)獨(dú)特的氣氛隔離室以防止相鄰反應(yīng)室間的氣體交叉污染。
[0023]本發(fā)明采用的不銹鋼襯底的厚度125-130 μ m，采用此卷對(duì)卷工藝技術(shù)來制備的大面積柔性襯底非晶硅薄膜太陽電池，非晶硅薄膜的沉積速度快，大面積薄膜生長(zhǎng)均勻。
[0024]本發(fā)明并不局限于所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神即公開范圍內(nèi)，仍可作一些修正或改變，故本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種柔性非晶硅薄膜太陽電池的制備方法，其特征在于，其包括如下步驟: 51、將成卷帶磁性不銹鋼帶裝入清洗機(jī)中，采用卷對(duì)卷方式傳送并對(duì)鋼帶兩個(gè)表面同時(shí)進(jìn)行清洗、干燥； 52、在鋼帶表面磁控濺射沉積金屬和金屬氧化層； 53、采用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積非晶硅層形成疊層太陽電池結(jié)構(gòu)； 54、在電池頂部沉積銦錫氧化物；以及 55、在電池的光入射面布置柵線，然后進(jìn)行電極接合、電池切割和電池互聯(lián)，從而構(gòu)成薄膜電池組件。2.如權(quán)利要求1所述的一種柔性非晶硅薄膜太陽電池的制備方法，其特征在于，所述不銹鋼襯底的厚度125-130 μ m。
【文檔編號(hào)】H01L31/20GK106024998SQ201510149642
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日
【發(fā)明人】黃芳
【申請(qǐng)人】無錫中鉑電子有限公司