金徠：低溫等離子體清洗機(jī)在太陽能光伏玻璃中的應(yīng)用

等離子體清洗機(jī)在太陽能光伏玻璃上的應(yīng)用

還有一種薄膜光伏玻璃，也就是說CIS和CdTe所用的太陽能電池板和薄膜大部分都是Z，其中CIS薄膜太陽能電池的制造過程中使用了稀有金屬硒，這使得大規(guī)模生產(chǎn)的成本比較高，而且CIS的生產(chǎn)工藝非常復(fù)雜，這也對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)構(gòu)成了一定的困難，所以現(xiàn)在機(jī)會(huì)還不是完全高精尖。至于CdTe薄膜太陽能電池，由于其原料中的鎘已被證明是致癌物質(zhì)，因此與太陽能電池的綠色能源特性有一點(diǎn)沖突。此外，他們?cè)现械捻谝蚕鄬?duì)昂貴。因此，硅基薄膜電池更適合大規(guī)模生產(chǎn)。

目前，太陽能背板有兩種類型：

1.涂布型背板，在作為基材的PET聚酯薄膜外表面涂布含氟樹脂；

2.涂膠復(fù)合背板，采用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜外表面的一層氟膜作為基材。

含氟材料功能優(yōu)越，耐熱、耐水、耐腐蝕，但也具有較高的拒水拒油功能，不利于與太陽能封裝膜EVA的結(jié)合。因此，包裝前一般的處理方法是使用低溫等離子體處理

低溫等離子體清洗機(jī)可以提高含氟材料的親水性，改善含氟材料與太陽能封裝膜乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的結(jié)合功能，為太陽能電池提供穩(wěn)定有用的保護(hù)。

經(jīng)金徠?低溫等離子清洗機(jī)處理后，可增加含氟涂層表面，減小接觸角，增加EVA的剝離力，進(jìn)而提高含氟涂層與EVA的結(jié)合功能。隨著低溫等離子體處理功率和時(shí)間的增加，有利于改善其外觀和功能。

以硅片面板為例，據(jù)測(cè)試，采用傳統(tǒng)硅基太陽能制備工藝生產(chǎn)的多晶硅太陽能電池，未經(jīng)低溫等離子體處理，光電轉(zhuǎn)換功率約為17%，難以破碎。采用低溫等離子體設(shè)備對(duì)電池表面進(jìn)行處理，結(jié)果表明，處理后多晶硅太陽電池的峰功

速率和光電轉(zhuǎn)換功率均提高約5%。由此推測(cè)，利用低溫等離子體處理多晶硅電池外觀的方法，可以鈍化氮化硅外觀，去除磷硅玻璃，清潔電池，優(yōu)化表面麂皮，因此利用這一技能可以提高太陽能電池的產(chǎn)品功能。采用低溫等離子體技術(shù)對(duì)涂覆GPJ太陽能背板的含氟涂層表面進(jìn)行處理，當(dāng)處理功率為4.0kW，處理時(shí)間大于3s時(shí)，表面功能達(dá)到Z高，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).

等離子體在光伏玻璃的使用主要包括以下五個(gè)方面

一.清洗指紋油漬

電池片外觀在整理或焊接過程中會(huì)因手指觸碰而留下指紋和油漬，且電池片外觀有細(xì)致的麂皮結(jié)構(gòu)，整理難度較大。油漬等會(huì)阻礙電池外部對(duì)光線的吸收和使用，導(dǎo)致組件發(fā)電量下降。低溫等離子體會(huì)通過電離氣體產(chǎn)生高溫高速電子束（微觀上會(huì)出現(xiàn)低氣體溫度）。橫梁在軸流風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)行吹掃，去除電池表面的油污和指紋，進(jìn)而起到清洗作用

二、面絨制作

多晶硅光伏電池的外觀需要通過制絨工藝制備一種蠕蟲狀麂皮，以提高光吸收和功率使用。一般的制備工藝是用硝酸和氫氟酸按一定比例對(duì)多晶硅電池表面進(jìn)行刻蝕，在硅片表面形成一層多孔硅。多孔硅可以作為吸雜中心，提高光生載流子的壽命，并具有較低的反射系數(shù)。但多孔硅結(jié)構(gòu)疏松不穩(wěn)定，電阻和外部復(fù)合率高。低溫等離子體的高速粒子撞擊電池表面，一方面可以使絨面更加細(xì)致有序，另一方面也可以使表面結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，減少?gòu)?fù)合中心的發(fā)生。

三、熱蝕刻

由于光伏制備過程中磷的分散性，不可避免地會(huì)將磷摻雜到電池的表面和邊緣。光生電子會(huì)隨著磷的色散從前向后流動(dòng)，形成PN結(jié)短路，進(jìn)而導(dǎo)致并聯(lián)電阻下降。并聯(lián)電阻反映電池漏電

影響太陽能電池開路電壓的電平降低了開路電壓，但對(duì)短路電流沒有任何影響。電池外部還會(huì)形成PSG（磷硅玻璃），容易吸收空氣中的水分，導(dǎo)致電流下降和功率衰減。低溫等離子體可以通過顆粒吹掃來區(qū)分多余的分散磷，從而達(dá)到去除PSG的目的。

四、外觀鈍化

由于光伏電池制備過程中切割工藝的存在，會(huì)在電池外部形成掛鍵，可以捕獲光生載流子，限制光電流的發(fā)生，這是光伏電池能量損耗嚴(yán)重的一種模式。低溫等離子體可以電離氫氣，氫離子可以用來修復(fù)鈍化電池表面的懸掛鍵，使硅原子恢復(fù)到穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

五、下降死層的影響

在彌散區(qū)中，非活性磷原子位于晶格間隙中，會(huì)造成晶格缺陷。由于磷和硅的原子半徑不匹配，高濃度的磷也會(huì)構(gòu)成晶格缺陷。因此，在硅電池的表層，少量載流子的壽命極低，表層吸收短波光子產(chǎn)生的光生載流子對(duì)電池光電流輸出的貢獻(xiàn)很小，所以表層被稱為“死層”?！八缹印钡拇嬖谑遣豢杀苊獾?，但有一些辦法可以減少“死層”的影響。低溫等離子體的吹掃可使外表面磷原子分布更多

加入均勻性促進(jìn)磷原子的正確放置，進(jìn)而減少對(duì)電池外部的死層影響。

低溫等離子體處理的一個(gè)明顯特點(diǎn)是工藝參數(shù)的可操控性，使其具有良好的可靠性和重現(xiàn)性，特別是在工業(yè)生產(chǎn)中。低溫等離子體技術(shù)有望在不久的將來在第三代太陽能電池中發(fā)揮重要作用。