等离子体处理在薄膜太阳能电池上的应用

太阳能技术的三个主要环节是如何把太阳光转换为电能或热能,如何在便携设备中存储能源,以及如何节约能源。对太阳能经济的上述三个环节中用到的各种设备而言,都需要应用等离子体处理这一重要工艺。在非晶硅设备的制造过程中,所用等离子体的工艺过程含沉积、蚀刻和钝化等。在窗户玻璃镀膜和薄膜电池制造中,也采用等离子体辅助涂覆工艺。

等离子清洗机在薄膜太阳能电池上的应用

等离子体非晶硅薄膜沉积技术创始于1965年。薄膜的两个重要特性包括氢化以及特定杂质原子的惨杂。当采用硅烷等离子体进行薄膜沉积时,会把氢自然导入生长中的薄膜内,若在加工气体流中引入磷化氢和硼烷,沉积过程中也会可把磷和硼惨杂到半导体薄膜中。上述两项技术为等离子体技术在薄膜太阳能电池中的应用铺平了道路。

非平衡低温等离子体中的电子温度远高于中性等离子体内的电子温度,使化学催化反应得以加强,从而形成了一种制备薄膜和涂层的等离子体-化学方法。在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺中,电子从电场获取能量并把能量传递给重粒子。能量分配使硅氮化物等钝化涂层材料都能满足这一要求,因此人们开始对这两种材料在光伏领域的应用产生了极大兴趣。

采用平板电容耦合系统的等离子体沉积工艺将13.56MHz的射频电源加载到两个面积不相等的电极上。由于等离子体鞘层区是射频电压的主要位降区,在面积较小的电极上获得大的负电势,沉积基底就放置于较小的电极上。把硅烷引入到反应器中,经过与高能电子碰撞后,硅烷离解为SiH2、SiH3和Si2H5。长期以来,人们认为离解产物SiH3自由基是促进薄膜生长的前驱物质。然而,近期有证据表明,硅原子在此过程中也同样非常重要。

分享到:

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注