3.1TCO的制備

TCO玻璃是指在平板玻璃表面通過(guò)物理或化學(xué)鍍膜方法均勻的鍍上一層透明的導(dǎo)電氧化物薄膜(TransparentCONductiveOxide)而形成的組件。對(duì)于薄膜太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)，由于中間半導(dǎo)體層幾乎沒(méi)有橫向?qū)щ娦阅埽虼吮仨毷褂肨CO玻璃有效收集電池的電流，同時(shí)TCO薄膜具有高透和減反射的功能讓大部分光進(jìn)入吸收層。TCO玻璃的生產(chǎn)工藝TCO玻璃工藝主要分為超白浮法玻璃生產(chǎn)、TCO鍍膜。超白浮法玻璃生產(chǎn)工藝難度較高，目前世界上主要供應(yīng)商有日本旭硝子、美國(guó)ppG、法國(guó)圣戈班等，國(guó)內(nèi)供應(yīng)廠家有限，目前僅金晶科技、南玻、信義能夠供貨。

TCO為絨面SnO2:F薄膜，它可由化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝來(lái)制備，制備選用平直度好、透射率高、新鮮、無(wú)污染、無(wú)水腐蝕的浮法玻璃做襯底，將其切割成上述計(jì)算的面積大小，洗滌烘干后送入CVD爐開(kāi)始沉積，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：

SnCl4+O2=SnO2+2Cl2

SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl

沉積完后將其放在釔釹石榴石激光器的平臺(tái)上進(jìn)行激光刻劃，刻劃的多少由所要求的串聯(lián)電池?cái)?shù)決定。3.2p層的制備

p層成份為a-Si:H:B:C,制備工藝為等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(pECVD)，它是一種高頻(13.56MHz)輝光放電物理過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合的技術(shù)，此法的優(yōu)點(diǎn)是沉積速率快，成膜質(zhì)量好，針孔少，不易龜裂，沉積的氣源為SiH4,CH4,B2H6和He的混合氣體。B2H6用來(lái)實(shí)現(xiàn)材料攙雜，He用作稀釋氣體，CH4的攙入是為了改善p層的光學(xué)性質(zhì)。通過(guò)改變沉積過(guò)程中的氣體分壓比，就可以獲得含C量不同的p層(a-Si:H:B:C)薄膜，而不同的含C量，就有不同的光電性質(zhì)。

3.3I層的制備

I層成份為a-Si:H,制備工藝仍為pECVD,沉積的氣源為SiH4和H2.本征層是光生電流的產(chǎn)生區(qū)，因而其成膜質(zhì)量直接影響到a-Si:H太陽(yáng)電池的性能，其性能主要由制備時(shí)的放電功率、基體溫度、反應(yīng)壓力和氣體流量來(lái)決定。成膜過(guò)程中，在保持一定的成膜速率下，盡量采用低的放電功率以提高薄膜的光電子學(xué)性能。

3.4N層的制備

N層為a-Si:H:p,沉積的氣源為SiH4、pH3、H2和He的混合氣體，其中pH3用來(lái)實(shí)現(xiàn)材料攙雜。a-Si:H:p薄膜的結(jié)構(gòu)和光電性能同基體溫度、氣源配比、反應(yīng)壓力、放電功率和氣體流量等因素緊密相關(guān)。

在制備上述各層薄膜的過(guò)程中，反應(yīng)壓力、放電時(shí)間、氣體流量和反應(yīng)室溫度均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制，所需的控制參數(shù)由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

各層薄膜制備完畢后，將組件放到機(jī)械梳刻臺(tái)上械梳，刻線線寬應(yīng)小于0.2mm,硅刻線應(yīng)緊貼在激光刻線的近旁，兩者的公差為0.2~0.7mm,刻透率應(yīng)大于80%,目的是形成各單電池的非晶硅層，并使Al與TCO良好接觸。3.5蒸鋁

采用真空蒸發(fā)的方法制做Al電極，在集成型a-Si:H太陽(yáng)電池中，鋁不但用作各子電池的負(fù)極，而且它將各單電池在結(jié)構(gòu)上串聯(lián)起來(lái)。除此之外，鋁薄膜還可反射沒(méi)有被非晶硅合金層吸收的長(zhǎng)波限光子，增加太陽(yáng)電池對(duì)光的利用率。

按上述要求設(shè)計(jì)制備出的集成型a-Si:H太陽(yáng)電池組件，在美國(guó)CHRONAR公司的太陽(yáng)電池測(cè)試臺(tái)上測(cè)出的電池輸出特性如圖5所示。測(cè)試條件為：標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)，AM1.5,100mW/cm2,25℃。從結(jié)果來(lái)看，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。