一種柔性非晶硅薄膜太陽電池的制備方法
【專利摘要】本發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中，采用卷對卷方式傳送并對鋼帶兩個表面同時進行清洗、干燥；鋼帶表面磁控濺射沉積金屬和金屬氧化層；采用等離子體化學氣相沉積法沉積非晶硅層形成疊層太陽電池結構；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，然后進行電極接合、電池切割和電池互聯，從而構成薄膜電池組件。本發明的柔性非晶硅薄膜太陽電池的制備方法采用卷對卷工藝技術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
技術領域
[0001]本發明涉及太陽能光伏技術領域，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】
[0002]目前，由于氣候變化與能源問題引發的全球對于綠色能源技術的重視越來越多，而太陽能光伏技術就是其中非常重要的一個領域。利用太陽電池發電在航天、通訊及微電子領域已占據了非常重要的位置，但在社會整體能源結構中所占比例很小，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勢，一是可極大地節省半導體材料；二是薄膜電池的生產工序較簡單。目前的薄膜太陽電池主要應用于建筑物幕墻，由于傳統薄膜電池的平板式的固態特性，在許多場合不能適用，影響了其應用的范圍。
[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，其最大的特點是重量輕，可折疊，不易破碎，并具有較高的質量比功率，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，以及對地觀測的平流層飛艇表面等，應用前景光明。
[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模生產制備是國內急需解決的關鍵問題，目前我國在這一領域和國外先進水平差距很大。
【發明內容】
[0005]針對現有光伏產業的需求，本發明提出一種卷對卷工藝來來制備柔性非晶硅薄膜太陽電池，生產效率高，工藝可靠。
[0006]具體的，本發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中，采用卷對卷方式傳送并對鋼帶兩個表面同時進行清洗、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、采用等離子體化學氣相沉積法沉積非晶硅層形成疊層太陽電池結構；
[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，然后進行電極接合、電池切割和電池互聯，從而構成薄膜電池組件。
[0012]優選的，所述不銹鋼襯底的厚度125-130 μ m。
[0013]本發明的柔性非晶硅薄膜太陽電池的制備方法采用卷對卷工藝技術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，大面積薄膜生長均勻。
【附圖說明】
[0014]通過下面結合附圖的詳細描述，本發明前述的和其他的目的、特征和優點將變得顯而易見。其中:
[0015]圖1所示為本發明的柔性非晶硅太陽電池的制備方法的工藝步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0016]參照圖所示的本發明的柔性非晶硅太陽電池的制備方法的工藝步驟流程圖，本發明的一實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中，采用卷對卷方式進行鋼帶傳送，對鋼帶兩個表面同時進行清洗、干燥；
[0018]S2、在鋼帶表面磁控濺射沉積金屬和金屬氧化層，以增強襯底的反射率；
[0019]S3、采用等離子體化學氣相沉積法(PECVD)沉積非晶硅層，以形成疊層太陽電池結構；
[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，并根據最后電池的尺寸和形狀，進行切割、電極接合、電池切割和電池互聯，從而構成具有一定參數的電池組件。
[0022]上述的步驟S3這是整個制造過程中最關鍵的工藝步驟。比如對于三結非晶硅太陽電池來說，需要在已經做好的背反射器的表面連續沉積9層硅基薄膜，包括3個P-1-N結子電池，各分離的反應室之間需要設計獨特的氣氛隔離室以防止相鄰反應室間的氣體交叉污染。
[0023]本發明采用的不銹鋼襯底的厚度125-130 μ m，采用此卷對卷工藝技術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，大面積薄膜生長均勻。
[0024]本發明并不局限于所述的實施例，本領域的技術人員在不脫離本發明的精神即公開范圍內，仍可作一些修正或改變，故本發明的權利保護范圍以權利要求書限定的范圍為準。
【主權項】
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中，采用卷對卷方式傳送并對鋼帶兩個表面同時進行清洗、干燥； 52、在鋼帶表面磁控濺射沉積金屬和金屬氧化層； 53、采用等離子體化學氣相沉積法沉積非晶硅層形成疊層太陽電池結構； 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，然后進行電極接合、電池切割和電池互聯，從而構成薄膜電池組件。2.如權利要求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】H01L31/20GK106024998SQ201510149642
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年3月31日
【發明人】黃芳
【申請人】無錫中鉑電子有限公司