金徠：低溫等離子體清洗機在太陽能光伏玻璃中的應用

等離子體清洗機在太陽能光伏玻璃上的應用

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)工藝非常復雜，這也對大規(guī)模生產(chǎn)構成了一定的困難，所以現(xiàn)在機會還不是完全高精尖。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，因此與太陽能電池的綠色能源特性有一點沖突。此外，他們原料中的碲也相對昂貴。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.涂膠復合背板，采用聚對苯二甲酸乙二醇酯(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)的結合功能，為太陽能電池提供穩(wěn)定有用的保護。

經(jīng)金徠?低溫等離子清洗機處理后，可增加含氟涂層表面，減小接觸角，增加EVA的剝離力，進而提高含氟涂層與EVA的結合功能。隨著低溫等離子體處理功率和時間的增加，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，光電轉換功率約為17%，難以破碎。采用低溫等離子體設備對電池表面進行處理，結果表明，處理后多晶硅太陽電池的峰功

速率和光電轉換功率均提高約5%。由此推測，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對涂覆GPJ太陽能背板的含氟涂層表面進行處理，當處理功率為4.0kW，處理時間大于3s時，表面功能達到Z高，達到穩(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方面

一.清洗指紋油漬

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

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多晶硅電池表面進行刻蝕，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)。但多孔硅結構疏松不穩(wěn)定，電阻和外部復合率高。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致有序，另一方面也可以使表面結構更加穩(wěn)定，減少復合中心的發(fā)生。

三、熱蝕刻

由于光伏制備過程中磷的分散性，不可避免地會將磷摻雜到電池的表面和邊緣。光生電子會隨著磷的色散從前向后流動，形成PN結短路，進而導致并聯(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，但對短路電流沒有任何影響。電池外部還會形成PSG（磷硅玻璃），容易吸收空氣中的水分，導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鈍化電池表面的懸掛鍵，使硅原子恢復到穩(wěn)定的結構。

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，高濃度的磷也會構成晶格缺陷。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)生的光生載流子對電池光電流輸出的貢獻很小，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

加入均勻性促進磷原子的正確放置，進而減少對電池外部的死層影響。

低溫等離子體處理的一個明顯特點是工藝參數(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。