非晶硅薄膜太阳能电池的制备工艺流程非晶硅薄膜太阳能电池的制备工艺流程清抚是玻璃镀膜必备的一道工序，因为班璃基片的清洁度会直接膨响沉积的薄臓的的匀性和粘附力•棊片上的任何微粒、油污和杂大程健上降低薄震的附若力.玻璃淸洗机是玻西在真亨橫痕.熟弯、钢化、中空合片等探加工丄艺和対璇璃农面述和清活、干燥处理的设篇.实验所采用的班隣为普通浮法股越口玻璃尺、j为700mm550mm D®35rSa机主要由传动系统、辰洗、清水冲洗、纯水冲洗、冷、热J4千、电拎系统等组成”本立实验中使用HKD-TY1200清洗机清洗擴膜前的玻革基片” 背板玻璃清诜机工艺｛£程为；入料一城切1~盘刷洗一淀剂滾刪抚一风切2—D】水滚刷洗〜傀切3—高压喷附洗-BJ清洗一啧衲洗［-咬淋洗2-DI术洗〜风刀「燥"除静电一出料玻璃淸洗后经检玲光源檢测，确认玻璃表曲没有明显微观峡陌和可见污Jft 物后方可进入镀膜阶段. “2,1.2玻璃基片的加热为了提冉IF品硅太阳能电池的生产效率，首先将淆抚干挣的玻珀辜片裝载入沉枳盒.沉积盒放入侦热炉中加熱.预热炉加热方武为熱颯循环式.加热温度均20CV-300r.控富糯度£编・控制方式为PID涮节.2J.3 AZO膜的溅射设备实验采用与企业共同开发研制的非标大廊积苹片磁捽银膜中试线.设备有盘岚业潔和中茨电阪靶村为平沏甕材*靶材与基片闾的距离为g如.基片敖置于墓片架上，在荷动机构的潜动下征返运动.设备设计加工尺寸为宽SS0im». K7W W的平面肢璃赴板材科.采用夹心直加無营加热方貳.有肉匀的布P方式和稳定的抽吒速度.制备AZO薄膜之前，使用中频反应溉射沉积SiOr钩离子阻挡层，使用的Si耙纯度为99.999%, Ar气纯度为99.99%,本底真空高f 2x10^3.之后使用直流磁控裁射沉积AZO薄膜，采用氧化锌掺铝陶瓷把材，威射气体及本底真空与隔离层一致.实验中制备的电池组件需要激光刻划来完成电池的集成.AZO 薄膜沉积之后，使用波长为355nm的激光刻划AZO薄膜.2.1.4 Si膜的PECVD设备及电池的篥成PECVD设备是非晶硅太阳能电池生产线的关键设备，完成a-SiiH膜的沉积。
本设备为多片武中试线设备，主要由反应室、片盒、真空系统，电控系统，水路.气路，机架等组成.加热采用板式加热劈室外烘烤方式，沉积室内祁址高能达到300*0。
设备电源有两种：一为AE射频CRF）电源，频率为13.56MHz, 最大功率为1・2KW；二.为AE其离频（VHP》电源，频率为40.68MHzo设备的极用真空可以达到1X10-P/沉积用的气体由供气系统提供，柜内气体种类有硅烷⑸比）、磷烷（PH3k乙硼烷厲人）、氢气但2〉、氫气（Ar）、氮气两・设条配备有尾气处理系统.用于处理被抽出的易燃、易爆及席蚀性工艺气体.此非晶莊薄膜太阳德电池中试设篇用于生产700mmX550nun的大面积璇璃基非晶硅太阳能电池组件。
1、检査压缩空气、冷却水、设备电減足否正常，梅预热好的沉积盒推入沉枳室内，馈闭炉门。
2、开维持泵，开底抽管道插板阀，待破完管道真空后关低抽管路充气阀，开底抽管道插板阀，开滑阀泵，特真空室内压力低于50OPa以下时，关旁路预抽阀，开低抽高阀，开罗茨泵，抽压力至IP A以下，此时若分子泵前级压力低于IP B。
开分子泵，当分子泵转速到达最高转速时（31080）.关底抽管道插板阀.开分子泵前级阀"开髙抽阀，拉真空至本底真空，打开出气总阀，打开要做工艺气体的出口阀，调节流盘计度数，抽管路真空至本底良空.3、打开尾气处理系统。
观察尾气处理系统水、气、负压是否正常，炉口、炉内、水位有无报警，温度是否升到雯求700*0.加热裂解装置是否正常功能工作。
4、梅干泵N?吹扫址调制85L,开干泵，开干泵前级阀・5、打开凱气、翘气、硅烷、磅烷气体瓶阀，确认后，开岀气总阀，依次开配气柜氧气岀气阀，配气柜氨气进气阀，调节流爲计读数至工艺所需移数.通Ar起•辉.打击极板10分钟，关闭射频电瀕.再依次通入氢气、硅烷、确烷，调节角阀设定压力（0・266）・调节至工艺所需压力.待压力稳定后，开射频电源开关调节至工艺所需功率奁看辉光情况.稳定后，开始计时.6、沉枳p层膜7、沉枳到工艺所需时间后，关闭射频电源，迅速调小工艺气体流量.用干泵抽真空至O.lPa,关囲气体配气柜进气阀.开各工艺厲体N：气吹扫阀.调节流虽计读敷为0,开N?吹到总阀，调节流最计读数，调节角阀设定压力lOPa,当压力达到150Pa时，关闭吹扫总阀，调大角阀开度至260,拍压力至O」Fa,反复吹到5次.最后用分子泵抽至本底真空，关高抽阀，开干泵前级阀.8、打开氮气、氢气、硅烷气体瓶阀，确认后，开出气总阀，依次开配r柜工艺气体出气阀，配气柜工艺气体气阀，调节潦牙计读数至工艺所需参数.通Ar起辉，再依次通入工艺气体，调节角阀设定压力〔6266）・调节至工艺所需压力，待压力稳定后，开射频电源开关调节金工艺所鬲功率杳看辉光情况，稳定后，开始计时.9、沉积i层腮.10、沉积到工艺所需时间肓，关闭射频电源.根据工艺1R况调小硅烷融，打开磷烷瓶阀，确认后，依次打开磷烷出气阀，磷烷配气柜出气阀.瞬烷配气柜进气网，调节漩爺计谀数至工艺所需参数.调节角阀设定压力（5266>,调节至工艺所需压力，待压力稳定后，开射频电源开关调俗至工艺所需功睾査看辉光情况，稳定后，开始计时。
11沉积n层膜.12、沉积到工艺所需时间后，关闭特气瓶阀.关闭射频电源.迅速调小工艺气体流量，用十泵抽員空至O.lPa,关闭气体配气柜进气阀，开各工艺气体N?气吹扫肉，调节流量计读数为6开N2吹到总阀，闪节谎量计渎数，调卩的阀设定压力lOPa.当压力达到15OPa时.关闭吹扫总阀，调大角阀开度260・抽压力至O.lPa,反复吹到5次.关干泵前级阀，最后用分子泵抽至本地真空.关高抽闽。
13査看氮气撤氮气剰余量。
开氮气絨压阀曲进气阀，开丸气减压阀，开电脑上氮气破真空阀，氮气破真空.a-Si-H沉积完成后.需将沉积盒及基片放入冷却炉内逐步冷却，以稳定沉枳层晶形结构.降温速度可控.2小时内温度町降至50P以下。
冷却至宅爲后使用波长为532nm的激比刻划Si薄膜.2.1.5非晶硅薄膜太阳能电池的后期处理将完成激光刻划的基片放入磁控戲射中沉积背电极紀膜，使用的AI靶材纯度为99.999%.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，X 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。
背电扱沉积送后.使用532nm的激光完成电池的集成：之后使用1064nm 的激光完成电池的清边绝垛。
激光扫边后，将电池芯板置于热老化炉内.进行l】0*C/】2h热老化，热老化的目的是使铝服与非晶硅层结合得更加紧密，减小串联电阻，消除曲于工作温度高所引起的电性能热哀域现象.最后将电池芯板封我.2.2薄膜性能和电池组件性能表征方法2.2.1薄膜厚度测试采用KLA-Tcncor Corporation 生产的AJpha-Slep IQ Surface Profiler 来测试沉枳薄腿的岸度.Alpha-Stcp IQ Profiler 高分辨率的表面轮廊仪，可以用来测试样品的表面粗糙度、台阶高度，高度测试范围为lOnm^OO屮m测试精度为0.24 儿薄膜样品制成台阶，后经Alpha-Step IQ Profiler »试表面轮廓，软件分析得出薄膜的厚度。
2. 2. 2薄膜光学性能的测试采用口本岛津的(U¥・Vis・NIR3600)紫外•可见分光光度计测试薄膿样韶的透过率，扫描波长范围为200-3200nm,从而分析不同工艺够数对薄腹透过率及其光电性能的影响.采用英国nkd-System Spectrophotometer8 号为nkd7(XX＞W),仪器的打描波长范国为350nm~llOOnm.光谄的分辨率为Inm。
仪器的精度为：质孚＜1%,折射系数＜0.01%,消光系数＜1%・通过nkd-System Spectrophotometer测试由Si薄膜的透射谱.然后拟合出薄腰厚度、消光系数，并由此计算出薄殒的吸收系数与光学带宽等光学参数.2 2. 3薄膜微观结构的测试采用Philips公可制追的Panalytical X'Pert PRO型衍射仪测试沉积的簿膜微观结构以及薄膜的结晶取向•采用MPSS多功能样品台和PW3050/60型号灯th 工作电压40KV,电流40mA；步进扫描，步长0.04°；扫描范围20°-70°(20): 采用Cu 北Kg辐射(X,=0.)54060nm>.采用英国Rcnishaw公司制逍的RM-I00C里!拉曼光谱仪测试薄膜微观结构。
测试选用SI4nm激光作为激发光源，激光强度为20mw；«n2,测试波段范的为1驱川~15000討・由拉曼光谓探讨縛膜区域内的结晶状之・2. 2. 4薄膜表面形貌的观察采用3000倍的光学显微镜观察薄膜的表面形获.采用的显微镜为KEYENCE公司的VHX-600K型数码显微镜.VHX-600K举主控制系统，利用光学成像的原理，对材料表面进行二维和三维实时动态显微观察，显微镜的最大放大倍数为5000倍.采用JSM56I0LV型扫描电镜珏薄1R样品进行表面形貌分析和斷面测试，为了防止测试时样品表面电荷枳累，在试样上喷钳处理.便用断面图像测试薄腴的厚度，并跟台阶仪测试的结果进行对比.2.2.5薄膜电学性能的测试・采用广州半导体材料所设计生产的SDY・5里四探怦测试仪测试非晶硅簿膜的方块电阻(凰程为0.2〜20003口)，凰后由电导率的计算公式，徇出薄膜的电导率。
采用英国Accent Optical的HL55OOPC型左耳效应测试仪.通过该测试仪町以漢得薄膜样品的导电类型、面电阻、电阻率、戟流子浓度、载流子迁移聿和利用Keithley 6517B静电计测试&薄般的体电阻和电导率，衣征薄膜的暗电导率、光电导率和光敏性.2.2.6电池组件IV曲线的測试釆用炭亨為博硕光屯设备有限公司制备的BSMT204塑IV测试仪测试电池组件的IV曲线。
光谱为AM1.5,光强为lOOOW/n?,测fit参数为曲线・Isc, Voc» lm・ Vm・ Pm. FF. Rs, Rsh e。