非晶硅薄膜電池制造原理

從圖中我們可以看到，氫基薄膜硅電池結(jié)構(gòu)是處于TCO透明導(dǎo)電層和背電極之間的，薄膜電池的各層結(jié)構(gòu)都是沉積在一塊玻璃基底之上的，氫基薄膜電池包含兩個pIN連結(jié)體，總共六個沉積層。p層相當(dāng)于負電極，N層相當(dāng)于正電極，而I層則是吸收層。實際上，整個pIN連結(jié)體就是一個半導(dǎo)體二極管，I層通過吸收光子后就會促使電子從一個能量級躍升到另一個能量級別，從而生成一個有活性的帶正電的電子和離子，在電池內(nèi)部電勢差的影響下，正電子會流向p層，負電子會流向N層，從而產(chǎn)生一個電勢差。正電極與透明導(dǎo)電層相連，負電極與背電極相連，這樣兩個pIN/pIN結(jié)構(gòu)通過串聯(lián)的方式，增加了電壓。

一塊玻璃基板上的電池通過激光蝕刻的方式串聯(lián)在一起，以此來增加整塊組件的電壓。單件一體化工序避免了大量的操作和互連，這對于晶體硅電池來說是十分重要的。電壓是從整個組件里輸出，而電流則是從與前后兩個電池連接的金屬接點輸出。

以下是組件的組裝示意圖

背板材料可以采用玻璃，TpT和金屬薄片

硅基薄膜電池的規(guī)模化生產(chǎn)已經(jīng)得以實現(xiàn)。我們采用內(nèi)嵌式的pECVD，以一定的溫度條件，在TCO玻璃上沉積一層硅基薄膜來生產(chǎn)薄膜電池。在我們的大尺寸玻璃基底上我們可以實現(xiàn)最小化的交叉污染，減少沉積時間，增加產(chǎn)品的無差異率。我們還計劃在現(xiàn)在的非晶硅層上再沉積一層微晶硅層，以實現(xiàn)產(chǎn)品從單結(jié)非晶硅向雙結(jié)非晶、微晶硅薄膜電池的的升級。以此來提升電池的轉(zhuǎn)化效率和降低功率衰減。