非晶硅薄膜太阳能电池及制造工艺（2）

SnO2导电玻璃-SnO2膜切割-清洗-预热-a-Si沉积（PIN）-冷却-a-Si切割-掩膜镀铝-测试1-老化-测试2-UV保护层-封装-成品测试-分类包装

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

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）-冷却-a-Si切割-溅射镀铝-Al切割-测试1-老化-测试2-封装-成品测试-分类包装

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：305 mm×915 mm×3 mm、635 mm×1245 mm×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）

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

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。

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305 mm×915 mm×3 mm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635 mm×1245 mm×3 mm的基片，即每批次（炉）产出1×48＝48片

⑸基片预热

将SnO2导电玻璃装入夹具后推入烘炉进行预热。

⑹a-Si沉积

基本预热后将其转移入PECVD沉积炉，进行PIN（或PIN/PIN）沉积。

•根据生产工艺要求控制：沉积炉真空度，沉积温度，各种工作气体流量，沉积压力，沉积时间，射频电源放电功率等工艺参数，确保非晶硅薄膜沉积质量。

沉积P、I、N层的工作气体P层：硅烷（SiH4）、硼烷（B2H6）、甲烷（CH4）、高纯氩（Ar）、高纯氢（H2）I层：硅烷（SiH4）、高纯氢（H2）N层：硅烷（SiH4）、磷烷（PH3）、高纯氩（Ar）、高纯氢（H2）

•各种工作气体配比有两种方法：{dy}种：P型混合气体，N型混合气体由国内专业特种气体厂家配制提供。第二种：PECVD系统在线根据工艺要求调节各种气体流量配制。

⑺冷却

a-              Si完成沉积后，将基片装载夹具取出，放入冷却室慢速降温。

⑻绿激光刻划a-Si膜

根据生产预定的线宽以及与SnO2切割线的线间距，用绿激光（波长532nm）将a-Si膜刻划穿，目的是让背电极（金属铝）通过与前电极（SnO2导电膜）相联接，实现整板由若干个单体电池内部串联而成。

激光刻划时a-Si膜朝下刻划要求：

线宽（光斑直经）＜100um与SnO2刻划线的线距＜100um

直线度线速＞500mm/S

⑼镀铝

镀铝的目的是形成电池的背电极，它既是各单体电池的负极，又是各子电池串联的导电通道，它还能反射透过a-Si膜层的部分光线，以增加太阳能电池对光的吸收。

•镀铝有2种方法：一是蒸发镀铝：工艺简单，设备投入小，运行成本低，但膜层均匀性差，牢固度不好，掩膜效果难保证，操作多耗人工，仅适用小面积镀铝。二是磁控溅射镀铝：膜层均匀性好，牢固，质量保证，适应小面积镀铝，更适应大面积镀铝，但设备投资大，运行成本稍高。

•每节电池铝膜分隔有2种方法：一是掩膜法：仅适用于小面积蒸发镀铝二是绿激光刻划法：既适用于磁控溅射镀铝，也适用于蒸发镀铝。

⑽绿激光刻铝

（掩膜蒸发镀铝，没有该工序）对于蒸发镀铝，以及磁控镀铝要根据预定的线宽以及与a-Si切割线的线间距，用绿激光（波长532nm）将铝膜刻划成相互独立的部分，目的是将整个铝膜分成若干个单体电池的背电极，进而实现整板若干个电池的内部串联。

•激光刻划时铝膜朝下

•刻划要求：线宽（光斑直经）＜100um 与a-Si刻划线的线距＜100um

直线度线速＞500mm/S

⑾IV测试：

通过上述各道工序，非晶硅电池芯板已形成，需进行IV测试，以获得电池板的各个性能参数，通过对各参数的分析，来判断莫道工序是否出现问题，便于提高电池的质量。

⑿热老化：

将经IV测试合格的电池芯板置于热老化炉内，进行110℃/12h热老化，热老化的目的是使铝膜与非晶硅层结合得更加紧密，减小串联电阻，xx由于工作温度高所引起的电性能热衰减现象。

------摘自郑先生文章