專利名稱：一種非晶硅薄膜電池的制造裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能電池領域，具體是一種非晶硅薄膜電池的制造裝置。
背景技術：
太陽能光伏發電是獲得有利于環境的可再生能源的重要途徑之一，薄膜太陽能電池代表著光伏技術的發展趨勢；氫化非晶硅薄膜電池具有成本低，便于大面積制造集成的特點，但是相比傳統的晶硅電池器件，其轉換效率偏低，以及最大一個缺點就是穩定性極差(光衰減)；從而極大的限制了這類電池的發展；還有一個問題就是單一的非晶硅電池，由于禁帶寬度比較寬，比利于紅外光的吸收，要提高紅外光線的吸收，必須得增加其厚度，而增加厚度又是降低了光電轉換效率，所以通常使用的辦法就是做疊層電池，將疊層電池做 成每結禁帶寬度不一樣，有利于紅外光線的吸收的為底層電池，但是該層電池現在主要是使用非晶硅鍺合金或納米晶硅，制作這些禁帶寬度的薄膜電池可以明顯改善其發電效率與穩定性，但是由于生產成本較高，而且每個光伏單元的I層人需要具有良好的光電特性和穩定性。非晶硅薄膜制作時是有使用射頻電源將各種特殊氣體電離成等離子體，在電場的作用下，被吸附在導電襯底上，從而形成了非晶硅；非晶硅微觀結構是“短程有序。長程無序”的，因此內部存在很多缺陷以及SI-SI亞穩態的離子鍵；在長期使用過程中，這些缺陷以及亞穩態鍵就會成為影響非晶硅光電轉換的致命點。

實用新型內容為了解決現有的太陽能電池的轉換效率偏低、穩定性差，本實用新型提供了一種非晶硅薄膜電池的制造裝置。本實用新型采用的技術方案是所述裝置包括具有進氣和出氣口的真空腔室，所述真空腔室中設有加熱裝置和玻璃襯底，所述玻璃襯底上設有激發電極板和接地板，所述激發電極板與射頻電源相連接。優選地，所述激發電極板與接地板平行設置。優選地，所述玻璃襯底設置在反應架上。優選地，所述加熱裝置為電阻絲。本實用新型的真空腔室中設有加熱裝置和玻璃襯底，加氫氣作為彌補這些缺陷以及亞穩態鍵的兀素，該兀素在射頻電源電離時候，將于SI原子結合成SI-H鍵,成為一個完整的基團；提高了非晶硅電池的穩定性。

圖I為本實用新型一種實施例的結構示意圖。在圖中，20真空腔室、21出氣口、22進氣口、31玻璃襯底、40接地板、41激發電極板、50加熱裝置。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型提供的實施方式作進一步詳細的描述如圖I所示，為本實用新型一種實施例的結構示意圖，該裝置包括具有進氣22和出氣口 21的真空腔室20，所述真空腔室20中設有加熱裝置50和玻璃襯底31，所述玻璃襯底31上設有激發電極板41和接地板40，所述激發電極板41與射頻電源相連接。本實用新型的真空腔室中設有加熱裝置和玻璃襯底，加氫氣作為彌補這些缺陷以及亞穩態鍵的元素，該元素在射頻電源電離時候，將于SI原子結合成SI-H鍵，成為一個完整的基團；提高了非晶硅電池的穩定性。本實用新型的激發電極板41和接地板40為多個，優選地，所述激發電極板與接地板平行設置。優選地，所述玻璃襯底設置在反應架上。本實用新型的加熱裝置50可以為各種適合的加熱部件，優選地，所述加熱裝置50為電阻絲。本實用新型的裝置包括一個真空腔室20，一個供氣進氣口 22，一個廢氣出氣口·21、一個激發電極板RF41、一個與激發電極板平行的接地板40，一個放置在反應架上的玻璃襯底31、一組加熱裝置50 ;該系統在沉積非晶硅薄膜時，再接給激發電極板RF41提供射頻電源，在兩個電極間產生SiH4等氣體的等離子體，在電場的作用下被吸附在玻璃襯底31上面，具體步驟為先通入民!16、!12、5迅、014混合氣體，混合氣體比例為0.02 I. 5 I I ;沉積
P型非晶硅，厚度大于在20-50nm ;沉積結束后，通入大量H2進行稀釋，最后在保持壓力為l-3Torr在P型非晶硅層表面進行輝光處理，處理的目的是清除薄膜生長表面的弱硅形態和多余的氫。從而增強鍵合力，改善原子結構，氫氣還可以穿透薄膜表層(擴散到內部)，修正薄膜結構；反應時間為40-60s ；再通入SiH4和H2的混合氣體，混合氣體比例為I : I. 5 ;在P型非晶硅表面生長本征非晶硅I層；生長厚度大約為200-300nm ;沉積結束后，通入大量H2進行稀釋，最后在保持壓力為l_3Torr在P型非晶硅層表面進行輝光處理，反應時間為40_60s ；再通入SiH4、H2、PH3的混合氣體，混合氣體比例為I I. 5 O. 02 ;在I型非晶硅表面生長慘磷的非晶硅N層；生長厚度大約為50-80nm ;沉積結束后，通入大量H2進行稀釋，最后在保持壓力為l_3Torr在P型非晶硅層表面進行輝光處理，反應時間為40_60s ；由以上工藝沉積步驟生長的非晶硅薄膜，具有高穩定性，和均勻性的光伏電池。用PECVD法在真空度為10_6Pa的真空腔室中，將襯底溫度加溫到180_250°C范圍內，在射頻電源的作用下，將SiH4、H2、PH3以及B2H6電離成等離子體，在電場的作用下，將等離子體吸附在玻璃襯底上；襯底溫度的選擇取決于理想的生長速率和薄膜類型等因素，在這樣的傳統的工藝條件下生長非晶硅薄膜，表面存在很多弱硅形態和多余的氫，從而減小了鍵合力；所以在制作非晶硅每一層最后，都是用高壓力、高功率的氫氣通入真空腔室，進行輝光放電，輝光壓力為l-3Torr,功率密度為大于50Mw/cm2 ;輝光時間小于60s。在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。
權利要求1.一種非晶硅薄膜電池的制造裝置，其特征在于，所述裝置包括具有進氣和出氣口的真空腔室，所述真空腔室中設有加熱裝置和玻璃襯底，所述玻璃襯底上設有激發電極板和接地板，所述激發電極板與射頻電源相連接。
2.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述激發電極板與接地板平行設置。
3.根據權利要求I或者2所述的裝置，其特征在于，所述玻璃襯底設置在反應架上。
4.根據權利要求I或者2所述的裝置，其特征在于，所述加熱裝置為電阻絲。
專利摘要本實用新型提供了一種非晶硅薄膜電池的制造裝置，其特征在于，所述裝置包括具有進氣和出氣口的真空腔室，所述真空腔室中設有加熱裝置和玻璃襯底，所述玻璃襯底上設有激發電極板和接地板，所述激發電極板與射頻電源相連接。本實用新型的真空腔室中設有加熱裝置和玻璃襯底，加氫氣作為彌補這些缺陷以及亞穩態鍵的元素，該元素在射頻電源電離時候，將于SI原子結合成SI-H鍵，成為一個完整的基團；提高了非晶硅電池的穩定性。
文檔編號C23C14/14GK202595254SQ201220246428
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月25日 優先權日2012年5月25日
發明者鄧文忠 申請人:浙江慈能光伏科技有限公司