[实用新型]一种非晶硅薄膜电池的制造装置

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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。

实用新型内容

为了解决现有的太阳能电池的转换效率偏低、稳定性差，本实用新型提供了一种非晶硅薄膜电池的制造装置。

本实用新型采用的技术方案是：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。

本实用新型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。

附图说明

图1为本实用新型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

以下结合附图对本实用新型提供的实施方式作进一步详细的描述：

如图1所示，为本实用新型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。本实用新型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。

本实用新型的激发电极板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。本实用新型的加热装置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。

本实用新型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B₂H₆、H₂、SiH₄、CH₄混合气体，混合气体比例为0.02∶1.5∶1∶1；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1-3Torr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；