一种非晶硅薄膜电池的制造装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种非晶硅薄膜电池的制造装置，其特征在于，所述装置包括具有进气和出气口的真空腔室，所述真空腔室中设有加热装置和玻璃衬底，所述玻璃衬底上设有激发电极板和接地板，所述激发电极板与射频电源相连接。本实用新型专利技术的真空腔室中设有加热装置和玻璃衬底，加氢气作为弥补这些缺陷以及亚稳态键的元素，该元素在射频电源电离时候，将于SI原子结合成SI-H键，成为一个完整的基团；提高了非晶硅电池的稳定性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能电池领域，具体是一种非晶硅薄膜电池的制造装置。
技术介绍
太阳能光伏发电是获得有利于环境的可再生能源的重要途径之一，薄膜太阳能电池代表着光伏技术的发展趋势；氢化非晶硅薄膜电池具有成本低，便于大面积制造集成的特点，但是相比传统的晶硅电池器件，其转换效率偏低，以及最大一个缺点就是稳定性极差(光衰减)；从而极大的限制了这类电池的发展；还有一个问题就是单一的非晶硅电池，由于禁带宽度比较宽，比利于红外光的吸收，要提高红外光线的吸收，必须得增加其厚度，而增加厚度又是降低了光电转换效率，所以通常使用的办法就是做叠层电池，将叠层电池做 成每结禁带宽度不一样，有利于红外光线的吸收的为底层电池，但是该层电池现在主要是使用非晶硅锗合金或纳米晶硅，制作这些禁带宽度的薄膜电池可以明显改善其发电效率与稳定性，但是由于生产成本较高，而且每个光伏单元的I层人需要具有良好的光电特性和稳定性。非晶硅薄膜制作时是有使用射频电源将各种特殊气体电离成等离子体，在电场的作用下，被吸附在导电衬底上，从而形成了非晶硅；非晶硅微观结构是“短程有序。长程无序”的，因此内部存在很多缺陷以及SI-SI亚稳态的离子键；在长期使用过程中，这些缺陷以及亚稳态键就会成为影响非晶硅光电转换的致命点。
技术实现思路
为了解决现有的太阳能电池的转换效率偏低、稳定性差，本技术提供了一种非晶硅薄膜电池的制造装置。本技术采用的技术方案是所述装置包括具有进气和出气口的真空腔室，所述真空腔室中设有加热装置和玻璃衬底，所述玻璃衬底上设有激发电极板和接地板，所述激发电极板与射频电源相连接。优选地，所述激发电极板与接地板平行设置。优选地，所述玻璃衬底设置在反应架上。优选地，所述加热装置为电阻丝。本技术的真空腔室中设有加热装置和玻璃衬底，加氢气作为弥补这些缺陷以及亚稳态键的兀素，该兀素在射频电源电离时候，将于SI原子结合成SI-H键,成为一个完整的基团；提高了非晶硅电池的稳定性。附图说明图I为本技术一种实施例的结构示意图。在图中，20真空腔室、21出气口、22进气口、31玻璃衬底、40接地板、41激发电极板、50加热装置。具体实施方式以下结合附图对本技术提供的实施方式作进一步详细的描述如图I所示，为本技术一种实施例的结构示意图，该装置包括具有进气22和出气口 21的真空腔室20，所述真空腔室20中设有加热装置50和玻璃衬底31，所述玻璃衬底31上设有激发电极板41和接地板40，所述激发电极板41与射频电源相连接。本技术的真空腔室中设有加热装置和玻璃衬底，加氢气作为弥补这些缺陷以及亚稳态键的元素，该元素在射频电源电离时候，将于SI原子结合成SI-H键，成为一个完整的基团；提高了非晶硅电池的稳定性。本技术的激发电极板41和接地板40为多个，优选地，所述激发电极板与接地板平行设置。优选地，所述玻璃衬底设置在反应架上。本技术的加热装置50可以为各种适合的加热部件，优选地，所述加热装置50为电阻丝。本技术的装置包括一个真空腔室20，一个供气进气口 22，一个废气出气口·21、一个激发电极板RF41、一个与激发电极板平行的接地板40，一个放置在反应架上的玻璃衬底31、一组加热装置50 ;该系统在沉积非晶硅薄膜时，再接给激发电极板RF41提供射频电源，在两个电极间产生SiH4等气体的等离子体，在电场的作用下被吸附在玻璃衬底31上面，具体步骤为先通入民!16、!12、5迅、014混合气体，混合气体比例为0.02 I. 5 I I ;沉积P型非晶硅，厚度大于在20-50nm ;沉积结束后，通入大量H2进行稀释，最后在保持压力为l-3Torr在P型非晶硅层表面进行辉光处理，处理的目的是清除薄膜生长表面的弱硅形态和多余的氢。从而增强键合力，改善原子结构，氢气还可以穿透薄膜表层(扩散到内部)，修正薄膜结构；反应时间为40-60s ；再通入SiH4和H2的混合气体，混合气体比例为I : I. 5 ;在P型非晶硅表面生长本征非晶硅I层；生长厚度大约为200-300nm ;沉积结束后，通入大量H2进行稀释，最后在保持压力为l_3Torr在P型非晶硅层表面进行辉光处理，反应时间为40_60s ；再通入SiH4、H2、PH3的混合气体，混合气体比例为I I. 5 O. 02 ;在I型非晶硅表面生长惨磷的非晶硅N层；生长厚度大约为50-80nm ;沉积结束后，通入大量H2进行稀释，最后在保持压力为l_3Torr在P型非晶硅层表面进行辉光处理，反应时间为40_60s ；由以上工艺沉积步骤生长的非晶硅薄膜，具有高稳定性，和均匀性的光伏电池。用PECVD法在真空度为10_6Pa的真空腔室中，将衬底温度加温到180_250°C范围内，在射频电源的作用下，将SiH4、H2、PH3以及B2H6电离成等离子体，在电场的作用下，将等离子体吸附在玻璃衬底上；衬底温度的选择取决于理想的生长速率和薄膜类型等因素，在这样的传统的工艺条件下生长非晶硅薄膜，表面存在很多弱硅形态和多余的氢，从而减小了键合力；所以在制作非晶硅每一层最后，都是用高压力、高功率的氢气通入真空腔室，进行辉光放电，辉光压力为l-3Torr,功率密度为大于50Mw/cm2 ;辉光时间小于60s。在此说明书中，本技术已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本技术的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。权利要求1.一种非晶硅薄膜电池的制造装置，其特征在于，所述装置包括具有进气和出气口的真空腔室，所述真空腔室中设有加热装置和玻璃衬底，所述玻璃衬底上设有激发电极板和接地板，所述激发电极板与射频电源相连接。2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述激发电极板与接地板平行设置。3.根据权利要求I或者2所述的装置，其特征在于，所述玻璃衬底设置在反应架上。4.根据权利要求I或者2所述的装置，其特征在于，所述加热装置为电阻丝。专利摘要本技术提供了一种非晶硅薄膜电池的制造装置，其特征在于，所述装置包括具有进气和出气口的真空腔室，所述真空腔室中设有加热装置和玻璃衬底，所述玻璃衬底上设有激发电极板和接地板，所述激发电极板与射频电源相连接。本技术的真空腔室中设有加热装置和玻璃衬底，加氢气作为弥补这些缺陷以及亚稳态键的元素，该元素在射频电源电离时候，将于SI原子结合成SI-H键，成为一个完整的基团；提高了非晶硅电池的稳定性。文档编号C23C14/14GK202595254SQ201220246428公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日专利技术者邓文忠 申请人:浙江慈能光伏科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非晶硅薄膜电池的制造装置，其特征在于，所述装置包括具有进气和出气口的真空腔室，所述真空腔室中设有加热装置和玻璃衬底，所述玻璃衬底上设有激发电极板和接地板，所述激发电极板与射频电源相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓文忠，
申请(专利权)人：浙江慈能光伏科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：