薄膜太阳能电池模板电流密度补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种薄膜太阳能电池模板电流密度补偿方法，包括步骤：ａ．随机选取Ｍ个模板，测量各个模板的每个电池单元的电流；ｂ．计算Ｍ个模板相应位置的电池单元的电流平均值，获得电池单元的电流值与在模板上所处位置的关系曲线；ｃ．对Ｍ个模板的所有电池单元的电流取平均值作为电流基准值；ｄ．根据每个位置的电池单元的电流值与电流基准值的比较关系调整确定后续生产中该位置的电池单元的宽度。本发明专利技术的薄膜太阳能电池模板电流密度补偿方法能够进一步提高太阳能电池模板的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏太阳能电池制造
，具体涉及一种半导体薄膜太阳能电 池，特别是涉及。
技术介绍
随着能源消耗的不断增加，作为能源的主要来源，石油和煤炭的大量使用所导致 的二氧化碳排放严重地污染生态环境，而且石油和煤炭资源也面临枯竭的境地，因此，寻求 低碳排放而又取之不尽的可再生能源变得越来越紧迫，而太阳能正是这样一种取之不尽用 之不竭的可再生新能源。人们对基于光伏效应的太阳能电池的开发和利用日趋重视，市场 对更大面积、更轻更薄且生产成本更低的新型太阳能电池的需求日益增加。在这些新型太 阳能电池中，基于硅材料的合金薄膜(例如非晶硅a_Si:H)太阳能电池以其用硅量少、低成 本、和高量产等特点成为太阳能电池发展的一个新的趋势。薄膜太阳能电池是多层器件，如图1所示，典型的薄膜太阳能电池通常包括玻璃 基板100、透明导电前电极110、由P层120、i层130和η层140组成的p-i-n叠层结构，以 及背电极150和背保护板160。其中ρ层120、i层130和η层140分别为ρ型掺杂薄膜硅 层、i型(非掺杂或本征的薄膜硅层)和η型掺杂薄膜硅层。ρ层120和η层140在i层 130之间建立一个内部电场，入射光使i层130中产生光致载流子，也就是电子空穴对，由ρ 层120和η层140收集，经前电极110和背电极150输出电能。这个p-i-n三层组合称为 一个光电单元，或一个“结”。单结薄膜太阳能电池含有单一的光电单元，而多结薄膜太阳能 电池则含有两个或更多个叠加在一起紧密相连的P-i-n光电单元，以提高太阳能电池的整 体光电转换效率。大面积薄膜太阳能电池p-i-n结构的各层是在大面积薄膜沉积装置中，利用等离 子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺沉积形成。在专利号为200820008274. 5的中国专利 中描述了上述薄膜沉积装置，图2为该薄膜沉积装置简化结构示意图，如图2所示，在反应 室110的薄膜沉积区域120中间隔交替排列大面积激励电极板和接地电极板，其两侧表面 均放置大面积太阳能电池基板121，反应室110具有进气口 102和出气口 106。反应气体由 进气口 102进入沉积区域120，激励电源108对激励电极板提供射频能量，将反应气体电离 为等离子体从而在基板表面沉积薄膜，剩余的气体由出气口 106排出。这种薄膜沉积方法 中，反应气体由进气口 102进入反应室被电离后由出气口 106排出，反应气体沿箭头所指方 向动态地流动。由于采用的是大面积电极板，基板也为大面积电极板，反应室110整体体积较大， 反应气体在沉积区域120中自上而下流动，进入到沉积区域120上部的反应气体先被电离， 未被电离和电离后剩余的气体流到下部后再被电离，因此下部的反应气体浓度相对减少， 也就是说，反应气体在沉积区域120中的上下分布并不均勻，沉积区域120上部的反应气体 浓度要大于沉积区域120下部的反应气体浓度，这势必造成基板的上、下薄膜沉积不均勻， 从而影响太阳能电池的性能。这表现在整块电池板模块上的各个电池单元(cell)的电流3不一致，而各个电池单元式串联的关系，因此电池板模块的总电流便取决于电流最小的电 池单元。这无疑会影响电池板的光电转换效率。目前采取了一些方法来降低薄膜沉积的不均勻性，例如采取脉冲激励的方式激发 等离子体和加大气体流量等措施。虽然取得了比较令人满意的效果，但是如何从其它角度， 例如工艺管理的角度提高电池单元的电流一致性，从而在现有工艺的基础上进一步提高转 换效率一直是本领域技术人员努力探索的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，能够进一步 提高太阳能电池模板的光电转换效率。为达到上述目的，本专利技术提供的，包括a.随机选取M个模板，测量各个模板的每个电池单元的电流；b.计算M个模板相应位置的电池单元的电流平均值，获得电池单元的电流值与在 模板上所处位置的关系曲线；c.对M个模板的所有电池单元的电流取平均值作为电流基准值；d.根据每个位置的电池单元的电流值与电流基准值的比较关系调整确定后续生 产中该位置的电池单元的宽度。可选的，所述M的取值范围为5 15。可选的，所述步骤a在生产进行一段时间工艺状态稳定后进行。步骤d中，若所述电池单元的电流值大于电流基准值，则在后续生产中减小该位 置的电池单元的宽度；若所述电池单元的电流值小于电流基准值，则在后续生产中增加该 位置的电池单元的宽度。可选的，所述电池单元利用激光对所述太阳能电池模板进行刻槽划线后获得。可选的，所述激光划线刻槽的间隔决定电池单元的宽度。可选的，所述激光划线刻槽的步骤包括红外激光TCO刻槽、绿激光非晶硅膜系刻 槽、绿激光背电极刻槽等步骤。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术的通过利用cell宽度的变化来补 偿cell电流的不一致性，使太阳能电池模板各个cell的电流趋于一致。与补偿前相比， 补偿后的各个cell的电流值趋于一致，而且补偿后cell的最小电流值必然要高于补偿前 cell的最小电流值，从而提高整个模板的输出电流值，在不改变其它工艺条件的基础上进 一步提高了电池模板的光电转换效率。附图说明通过附图中所示的本专利技术的优选实施例的更具体说明，本专利技术的上述及其它目 的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按 比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1为典型的薄膜太阳能电池结构示意图；图2为薄膜沉积装置简化结构示意图3为本专利技术的流程图；图4为根据本专利技术实施例的补偿前电池模板的cell分布示意图；图5为根据本专利技术实施例的补偿前电池模板cell宽度变化示意图；图6为根据本专利技术实施例的补偿前电池模板cell电流变化示意图；图7为根据本专利技术实施例的补偿后电池模板的cell分布示意图；图8为根据本专利技术实施例的补偿后电池模板cell宽度变化示意图；图9为根据本专利技术实施例的补偿后电池模板cell电流变化示意图。所述示图是说明性的，而非限制性的，在此不能过度限制本专利技术的保护范围。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术 的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发 明。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不 违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。图3为本专利技术的流程图。如图3所示，本 专利技术的，首先随机选取M个模板并测量各个模板的 每个电池单元的电流(SlOl)；然后计算这M个模板各个相应位置的电池单元的电流平均 值(S102)，以获得电池单元的电流值与在模板上所处位置的关系曲线；随后对M个模板的 所有电池单元的电流取平均值，令该值作为电流基准值(S103)；然后，根据每个位置的电 池单元的电流值与电流基准值的比较关系调整确定后续生产中该位置的电池单元的宽度 (S104)。下面结合图4至图6对本专利技术的方法做进一步的详细说明。图4为根据本专利技术实施例的补偿前电池模板的cell分布示意图，图5为根据本发 明实施例的补偿前电池模板cell宽度变化示意图，图6为根据本专利技术实施例的补偿前电池 模板cell电流变化示意图。一并参见图4至图6，根据本专利技术的方法，在生产进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜太阳能电池模板电流密度补偿方法，包括：ａ．随机选取Ｍ个模板，测量各个模板的每个电池单元的电流；ｂ．计算Ｍ个模板相应位置的电池单元的电流平均值，获得电池单元的电流值与在模板上所处位置的关系曲线；ｃ．对Ｍ个模板的所有电池单元的电流取平均值作为电流基准值；ｄ．根据每个位置的电池单元的电流值与电流基准值的比较关系调整确定后续生产中该位置的电池单元的宽度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王树林，林朝晖，李沅民，
申请(专利权)人：福建铂阳精工设备有限公司，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]