专利名称：高效薄膜太阳电池的制造方法
技术领域：
本发明涉及薄膜太阳电池的制造方法，具体涉及一种高效薄膜太阳电池的制造方法。
背景技术：
现有薄膜太阳电池的玻璃基板的厚度为3. 2mm,透光性不好，导致现有薄膜太阳电池的光电转换效率较低，单结的为6. 5%，双结的为9%，生产成本也较高，影响到太阳电池的广泛应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种光电转换效率更高、生产成本更低的高效薄膜太阳电池的制造方法。本发明的技术解决方案是
本发明的目的是提供一种光电转换效率更高、生产成本更低的高效薄膜太阳电池的制造方法。本发明的技术解决方案是
高效薄膜太阳电池的制造方法，它选用超薄、高透光率超白浮法玻璃做为玻璃基板，通过高强度热熔封装材料粘接背板玻璃制备成高透光率、高效薄膜太阳电池，其具体包括以下步骤
1)选择厚度为0.4 1mm、光透过率为95% 99%的超白、高强度低铁浮法玻璃做为玻璃基
板；
2)用LPCVD或磁控溅射在此玻璃基板上制备TCO；膜层厚度50(T700nm ；
方块电阻小于15 Ω / 口 ；光透率波长400 800 nm的光透过率要大于90% ；
3)对玻璃基板上的TCO膜层激光刻划；
4)在TCO膜层上制备PIN电池层，双结的连续制备PIN/PIN膜层，制备工艺如下 制备P层工艺参数为
使用B (CH4) 3、SiH4, CH4, H2气体，沉积温度1800C 210°C，功率密度0. 2 0. 35W/cm2，氢稀释比R: H2/ SiH4为23 35，硅烷与甲烷流量比为10:(广1.35)，沉积压力为10(Tl40pa; 制备I层工艺参数为
使用SiH4、H2气体，其中H2/ SiH4比之R为19 21，沉积温度180°C 220°C，功率密度 0. 29 0. 55W/cm2，沉积压力为 ll(Tl55pa ； 制备N层工艺参数为
使用PH3> SiH4, H2气体，其中H2/SiH4比之R为21 32，沉积温度180°C 210°C，功率密度0. 25 0. 45W/cm2，沉积压力为ll(Tl50pa ；
5)激光刻划PIN电池膜层；
6)用磁控溅射制备电池背电极，包括AZO膜层、Al膜层和NiV膜层；AZO膜层厚度8(Tl00nm ；方块电阻小于280 Ω / □； Al膜层厚度250 300歷； NiV 膜层厚度8(TllOnm;
7)激光刻划背电极，激光清边机清边，超声波清洗；
8)粘接选择高强度热熔粘接材料将制备完的太阳电池和4mm厚全钢化背板玻璃叠压粘接在一起；
9)预压；利用辊压机将叠压粘接在一起的太阳电池和背板玻璃进行预压；
10)封装将预压后的电池板通过高压釜层压封装，经过清理、检验、检测、包装等工序就制造出合格的高效薄膜太阳电池。
本发明的技术效果是使用本方法制造的薄膜太阳电池光电转换效率更高，生产成本更低，可以使薄膜电池的应用更加广泛，从而拓展了薄膜电池的市场。通过改变玻璃基板的厚度及背面封装材料，既保证了薄膜太阳电池的质量和安全性能，又提高了薄膜太阳电池的转换效率。本制造方法把玻璃基板的厚度由现有的3. 2mm变更为0.圹1mm，其光透过率根据厚度不同在959Γ99%之间，远远高于3. 2mm厚普通超白浮法玻璃90%的光透过率。 电池转换效率由目前的单结6. 5%提升为7. 1%，双结由9%提升为9. 5%。在提升效率的前提下又大大节约了生产成本，使得薄膜电池的应用更加广泛，拓展了薄膜电池的市场。
具体实施例方式实施例一，高效薄膜太阳电池的制造方法，它选用超薄、高透光率超白浮法玻璃做为玻璃基板，通过高强度热熔封装材料粘接背板玻璃制备成高透光率、高效薄膜太阳电池， 其具体包括以下步骤
1)选择厚度为0.4mm、光透过率为99%的超白、高强度低铁浮法玻璃做为玻璃基板；
2)用LPCVD或磁控溅射在此玻璃基板上制备TCO；膜层厚度500nm ； 方块电阻10Ω / 口 ；光透率波长400 nm的光透过率为91% ；
3)对玻璃基板上的TCO膜层激光刻划；
4)在TCO膜层上制备PIN电池层，双结的连续制备PIN/PIN膜层，制备工艺如下 制备P层工艺参数为
使用B (CH4)3^SiH4, CH4, H2气体，沉积温度180°C，功率密度0. 2W/cm2，氢稀释比R H2/ SiH4为23，硅烷与甲烷流量比为10:1，沉积压力为IOOpa ； 制备I层工艺参数为
使用SiH4, H2气体，其中H2/ SiH4比之R为19，沉积温度180°C，功率密度0. 29ff/cm2, 沉积压力为IlOpa;
制备N层工艺参数为
使用PH3、SiH4, H2气体，其中H2/SiH4比之R为21，沉积温度180°C，功率密度0. 25W/ cm2，沉积压力为IlOpa;
5)激光刻划PIN电池膜层；
6)用磁控溅射制备电池背电极，包括AZO膜层、Al膜层和NiV膜层； AZO膜层厚度80nm ；方块电阻220 Ω / □；
Al膜层厚度250nm ；NiV膜层厚度80nm ；
7)激光刻划背电极，激光清边机清边，超声波清洗；
8)粘接选择高强度热熔粘接材料将制备完的太阳电池和4mm厚全钢化背板玻璃叠压粘接在一起；
9)预压；利用辊压机将叠压粘接在一起的太阳电池和背板玻璃进行预压；
10)封装将预压后的电池板通过高压釜层压封装，经过清理、检验、检测、包装等工序就制造出合格的高效薄膜太阳电池。实施例二，与实施例一的不同点是具体包括以下步骤
1)选择厚度为1mm、光透过率为95%的超白、高强度低铁浮法玻璃做为玻璃基板；
2)用LPCVD或磁控溅射在此玻璃基板上制备TCO；膜层厚度700nm ； 方块电阻14Ω / 口 ；光透率波长800 nm的光透过率要大于95% ；
3)对玻璃基板上的TCO膜层激光刻划；
4)在TCO膜层上制备PIN电池层，双结的连续制备PIN/PIN膜层，制备工艺如下 制备P层工艺参数为
使用B (CH4) 3、SiH4、CH4、H2气体，沉积温度210°C，功率密度0. 35W/cm2，氢稀释比R H2/ SiH4为35，硅烷与甲烷流量比为10:1.35，沉积压力为140pa ； 制备I层工艺参数为
使用SiH4, H2气体，其中H2/ SiH4比之R为21，沉积温度220°C，功率密度0. 55ff/cm2, 沉积压力为155pa ；
制备N层工艺参数为
使用PH3、SiH4, H2气体，其中H2/SiH4比之R为32，沉积温度210°C，功率密度0. 45W/ cm2，沉积压力为150pa;
5)激光刻划PIN电池膜层；
6)用磁控溅射制备电池背电极，包括AZO膜层、Al膜层和NiV膜层； AZO膜层厚度IOOnm ；方块电阻270 Ω / □；
Al膜层厚度300nm ； NiV膜层厚度=IlOnm ；
7)激光刻划背电极，激光清边机清边，超声波清洗；
8)粘接选择高强度热熔粘接材料将制备完的太阳电池和4mm厚全钢化背板玻璃叠压粘接在一起；
9)预压；利用辊压机将叠压粘接在一起的太阳电池和背板玻璃进行预压；
10)封装将预压后的电池板通过高压釜层压封装，经过清理、检验、检测、包装等工序就制造出合格的高效薄膜太阳电池。实施例三，与实施例一的不同点是具体包括以下步骤
1)选择厚度为0.7mm、光透过率为97%的超白、高强度低铁浮法玻璃做为玻璃基板；
2)用LPCVD或磁控溅射在此玻璃基板上制备TCO；膜层厚度600nm ； 方块电阻13Ω / 口 ；光透率波长600 nm的光透过率为93% ；
3)对玻璃基板上的TCO膜层激光刻划；
4)在TCO膜层上制备PIN电池层，双结的连续制备PIN/PIN膜层，制备工艺如下制备P层工艺参数为 使用B (CH4) 3、SiH4、CH4、H2气体，沉积温度200°C，功率密度0. 28W/cm2，氢稀释比R H2/ SiH4为27，硅烷与甲烷流量比为10:1.2，沉积压力为120pa; 制备I层工艺参数为
使用SiH4、H2气体，其中H2/ SiH4比之R为20，沉积温度200°C，功率密度0. 42ff/cm2, 沉积压力为130pa ；
制备N层工艺参数为
使用PH3、SiH4, H2气体，其中H2/SiH4比之R为26，沉积温度195°C，功率密度0. 34W/ cm2，沉积压力为130pa;
5)激光刻划PIN电池膜层；
6)用磁控溅射制备电池背电极，包括AZO膜层、Al膜层和NiV膜层； AZO膜层厚度90nm ；方块电阻260 Ω / □；
Al膜层厚度270nm ； NiV膜层厚度95nm ；
7)激光刻划背电极，激光清边机清边，超声波清洗；
8)粘接选择高强度热熔粘接材料将制备完的太阳电池和4mm厚全钢化背板玻璃叠压粘接在一起；
9)预压；利用辊压机将叠压粘接在一起的太阳电池和背板玻璃进行预压；
10)封装将预压后的电池板通过高压釜层压封装，经过清理、检验、检测、包装等工序就制造出合格的高效薄膜太阳电池。 根据玻璃基板厚度选择不同厚度的高强度热熔封装材料。一般来说，玻璃基板厚度越薄选择封装材料的厚度越厚。此封装材料在热熔后可与玻璃基板及背面的封装玻璃板有效粘接，而且强度能达到IEC61730的要求。
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权利要求
1.高效薄膜太阳电池的制造方法，其特征在于它选用超薄、高透光率超白浮法玻璃做为玻璃基板，通过高强度热熔封装材料粘接背板玻璃制备成高透光率、高效薄膜太阳电池，其具体包括以下步骤1)选择厚度为0.4 1mm、光透过率为95% 99%的超白、高强度低铁浮法玻璃做为玻璃基板；2)用LPCVD或磁控溅射在此玻璃基板上制备TCO；膜层厚度50(T700nm ；方块电阻小于15 Ω / 口 ；光透率波长400 800 nm的光透过率要大于90% ；3)对玻璃基板上的TCO膜层激光刻划；4)在TCO膜层上制备PIN电池层，双结的连续制备PIN/PIN膜层，制备工艺如下 制备P层工艺参数为使用B (CH4) 3、SiH4, CH4, H2气体，沉积温度1800C 210°C，功率密度0. 2 0. 35W/cm2，氢稀释比R: H2/ SiH4为23 35，硅烷与甲烷流量比为10:(广1.35)，沉积压力为10(Tl40pa; 制备I层工艺参数为使用SiH4、H2气体，其中H2/ SiH4比之R为19 21，沉积温度180°C 220°C，功率密度 0. 29 0. 55W/cm2，沉积压力为 ll(Tl55pa ； 制备N层工艺参数为使用PH3> SiH4, H2气体，其中H2/SiH4比之R为21 32，沉积温度180°C 210°C，功率密度0. 25 0. 45W/cm2，沉积压力为ll(Tl50pa ；5)激光刻划PIN电池膜层；6)用磁控溅射制备电池背电极，包括AZO膜层、Al膜层和NiV膜层； AZO膜层厚度80 100歷；方块电阻小于280 Ω / □；Al膜层厚度250 300歷； NiV 膜层厚度8(TllOnm;7)激光刻划背电极，激光清边机清边，超声波清洗；8)粘接选择高强度热熔粘接材料将制备完的太阳电池和4mm厚全钢化背板玻璃叠压粘接在一起；9)预压；利用辊压机将叠压粘接在一起的太阳电池和背板玻璃进行预压；10)封装将预压后的电池板通过高压釜层压封装，经过清理、检验、检测、包装等工序就制造出合格的高效薄膜太阳电池。
2.如权利要求1所述的高效薄膜太阳电池的制造方法，其特征在于具体包括以下步骤1)选择厚度为0.4mm、光透过率为99%的超白、高强度低铁浮法玻璃做为玻璃基板；2)用LPCVD或磁控溅射在此玻璃基板上制备TCO；膜层厚度500nm ； 方块电阻10Ω / 口 ；光透率波长400 nm的光透过率为91% ；3)对玻璃基板上的TCO膜层激光刻划；4)在TCO膜层上制备PIN电池层，双结的连续制备PIN/PIN膜层，制备工艺如下 制备P层工艺参数为使用B (CH4)3^SiH4, CH4, H2气体，沉积温度180°C，功率密度0. 2W/cm2，氢稀释比R H2/ SiH4为23，硅烷与甲烷流量比为10:1，沉积压力为IOOpa ；制备I层工艺参数为使用SiH4, H2气体，其中H2/ SiH4比之R为19，沉积温度180°C，功率密度0. 29ff/cm2, 沉积压力为IlOpa;制备N层工艺参数为使用PH3、SiH4, H2气体，其中H2/SiH4比之R为21，沉积温度180°C，功率密度0. 25W/ cm2，沉积压力为IlOpa;5)激光刻划PIN电池膜层；6)用磁控溅射制备电池背电极，包括AZO膜层、Al膜层和NiV膜层； AZO膜层厚度80nm ；方块电阻220 Ω / □；Al膜层厚度250nm ； NiV膜层厚度80nm ；7)激光刻划背电极，激光清边机清边，超声波清洗；8)粘接选择高强度热熔粘接材料将制备完的太阳电池和4mm厚全钢化背板玻璃叠压粘接在一起；9)预压；利用辊压机将叠压粘接在一起的太阳电池和背板玻璃进行预压；10)封装将预压后的电池板通过高压釜层压封装，经过清理、检验、检测、包装等工序就制造出合格的高效薄膜太阳电池。
3.如权利要求1所述的高效薄膜太阳电池的制造方法，其特征在于具体包括以下步骤1)选择厚度为1mm、光透过率为95%的超白、高强度低铁浮法玻璃做为玻璃基板；2)用LPCVD或磁控溅射在此玻璃基板上制备TCO；膜层厚度700nm ； 方块电阻14Ω / 口 ；光透率波长800 nm的光透过率要大于95% ；3)对玻璃基板上的TCO膜层激光刻划；4)在TCO膜层上制备PIN电池层，双结的连续制备PIN/PIN膜层，制备工艺如下 制备P层工艺参数为使用B (CH4) 3、SiH4、CH4、H2气体，沉积温度210°C，功率密度0. 35W/cm2，氢稀释比R H2/ SiH4为35，硅烷与甲烷流量比为10:1.35，沉积压力为140pa ； 制备I层工艺参数为使用SiH4, H2气体，其中H2/ SiH4比之R为21，沉积温度220°C，功率密度0. 55ff/cm2, 沉积压力为155pa ；制备N层工艺参数为使用PH3、SiH4, H2气体，其中H2/SiH4比之R为32，沉积温度210°C，功率密度0. 45W/ cm2，沉积压力为150pa;5)激光刻划PIN电池膜层；6)用磁控溅射制备电池背电极，包括AZO膜层、Al膜层和NiV膜层； AZO膜层厚度IOOnm ；方块电阻270 Ω / □；Al膜层厚度300nm ； NiV膜层厚度=IlOnm ；7)激光刻划背电极，激光清边机清边，超声波清洗；8)粘接选择高强度热熔粘接材料将制备完的太阳电池和4mm厚全钢化背板玻璃叠压粘接在一起；9)预压；利用辊压机将叠压粘接在一起的太阳电池和背板玻璃进行预压；10)封装将预压后的电池板通过高压釜层压封装，经过清理、检验、检测、包装等工序就制造出合格的高效薄膜太阳电池。
4.如权利要求1所述的高效薄膜太阳电池的制造方法，其特征在于具体包括以下步骤1)选择厚度为0.7mm、光透过率为97%的超白、高强度低铁浮法玻璃做为玻璃基板；2)用LPCVD或磁控溅射在此玻璃基板上制备TCO；膜层厚度600nm ； 方块电阻13Ω / 口 ；光透率波长600 nm的光透过率为93% ；3)对玻璃基板上的TCO膜层激光刻划；4)在TCO膜层上制备PIN电池层，双结的连续制备PIN/PIN膜层，制备工艺如下 制备P层工艺参数为使用B (CH4) 3、SiH4、CH4、H2气体，沉积温度200°C，功率密度0. 28W/cm2，氢稀释比R H2/ SiH4为27，硅烷与甲烷流量比为10:1.2，沉积压力为120pa; 制备I层工艺参数为使用SiH4、H2气体，其中H2/ SiH4比之R为20，沉积温度200°C，功率密度0. 42ff/cm2, 沉积压力为130pa ；制备N层工艺参数为使用PH3、SiH4, H2气体，其中H2/SiH4比之R为26，沉积温度195°C，功率密度0. 34W/ cm2，沉积压力为130pa;5)激光刻划PIN电池膜层；6)用磁控溅射制备电池背电极，包括AZO膜层、Al膜层和NiV膜层； AZO膜层厚度90nm ；方块电阻260 Ω / □；Al膜层厚度270nm ； NiV膜层厚度95nm ；7)激光刻划背电极，激光清边机清边，超声波清洗；8)粘接选择高强度热熔粘接材料将制备完的太阳电池和4mm厚全钢化背板玻璃叠压粘接在一起；9)预压；利用辊压机将叠压粘接在一起的太阳电池和背板玻璃进行预压；10)封装将预压后的电池板通过高压釜层压封装，经过清理、检验、检测、包装等工序就制造出合格的高效薄膜太阳电池。
全文摘要
本发明涉及薄膜太阳电池的制造方法，具体涉及一种高效薄膜太阳电池的制造方法。它选用超薄、高透光率超白浮法玻璃做为玻璃基板，通过高强度热熔封装材料粘接背板玻璃制备成高透光率、高效薄膜太阳电池。使用本方法制造的薄膜太阳电池光电转换效率更高，生产成本更低，可以使薄膜电池的应用更加广泛，从而拓展了薄膜电池的市场。通过改变玻璃基板的厚度及背面封装材料，既保证了薄膜太阳电池的质量和安全性能，又提高了薄膜太阳电池的转换效率。本制造方法把玻璃基板的厚度由现有的3.2mm变更为0.4~1mm，其光透过率根据厚度不同在95%~99%之间，远远高于3.2mm厚普通超白浮法玻璃90%的光透过率。
文档编号H01L31/18GK102254989SQ20111016496
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日
发明者李兆廷, 李鹏, 林宏达, 王恩忠, 甄雁卉 申请人:牡丹江旭阳太阳能科技有限公司