薄膜电池常见问题问答

1、薄膜电池电极引线问题 转问: 如题，大家用的铝带(薄膜电池电极引线)是哪家公司的？ 不方便直接说，请发短消息给我，谢谢！ 还有通常说的铝带应该是铝合金带还是纯铝？ 与SnO2:F的结合性如何？与背电极Al/Ni的焊接性又如何? 铺设于引线之下的绝缘带大家用什么材料？偶想用薄的TPE 或薄双面胶，但怕双面胶不够稳定 其实还有一个问题：非晶硅薄膜电池电极引线为什么要用铝带？而不用镀锡铜带 金属之间的可焊接性？成本？还是其他原因 望这方面的高手出来解疑 ：铜带超级厚　根本焊补上　况且即便焊上　层压也会压裂吧　双面胶就可以 ：0.08~0.1mm也算厚吗? 那常用的铝带大概多少厚？ 双面胶用那哪的好一点？美国大公司的？ ：太厚了很容易压裂的啊 双面胶没有最好的，只有最适用的，大面积撒网试验，然后挑选 焊接结合和Sno2有关系吗？不知道 2、氢气直接还原二氧化硅（超纯面板）制作多晶硅薄膜 制作多晶硅薄膜的传统方法需要较高的工作温度，浪费电能，而且晶粒生长速度缓慢，需要找寻一个能与之有很好匹配性能的衬底，生产工序流程繁多复杂，导致成本高。 这里讲到的以氢气直接还原超纯玻璃面板法，省略了传统流程中的很多工序，而且工作温度相对来说较低，在根本上改变了晶粒生长方式，而且是可以在两面都制作P/N结，本人认为值得一试：首先选定一定尺寸型号的玻璃板，要求这块玻璃板中二氧化硅含量尽可能达到100％，这样可以确保多晶硅薄膜的纯度，其长宽数值可以直接根据不同功率输出进行选择，将切割好的超纯玻璃面板置入加热炉内，炉子要求密闭性能好不可漏气，将炉子尽可能抽成真空，当然要求炉子能承受一个大气压，然后将纯净的氢气放入，这样超纯玻璃面板就处于一个氢气氛围中，对玻璃面板进行加热，要求温度不至于高到使玻璃板发生融化而变形，这可以通过温度传感器来控制加热部分，加热可以利用微波或者电磁方式，传感器检测到温度过高时切断加热电路，要求热量利用效率尽可能高，而热量损失尽可能少，炉子内壁能将热反射到玻璃上，炉子外壁套一层高温隔热材料。我们都知道二氧化硅在高温下能被铝或者镁还原，氢气作为一种还原剂，也许同样能还原二氧化硅，在纯氢气氛围中，氢气能与二氧化硅发生这样的化学反应:SiO2＋2H2↑=Si＋2H2O 可以在炉子内放置高温吸水材料及时将水系附，这样可以确保炉子内纯氢气氛围，一段时间后玻璃面板表面可以形成一层多晶硅薄膜，将隔热材料拿开，淋水以降低炉子温度，温度降到一定程度时候开启拿出面板，可以得到已经成形的多晶硅薄膜基体。也许以上的设想是异想天开，根本不可能实现，但在这里仅当作抛砖引玉，希望业内人士批评斧正 ！ ：用于薄膜晶体管、太阳能电池等器件应用的多晶硅纯度要求很高（一般6个九），衬底纯度自然要求也很高，除非工艺温度很低。高温下，就需要石英衬底，太昂贵。氢气还原SiO2得到多晶硅的温度肯定很高，温度低，不可能还原，就算还原，也不是多晶硅，而是非晶硅薄膜。 3、提高非晶硅电池效率的方法之我见、你见 经过汇总多个资料，自我总结了一下提升非晶硅电池效率的方法，其中也有一些我个人的设想，分享如下：         首先我们确定一个思路：先并列举光子经过非晶硅电池时主要损失，然后就各点得出相应的对策以避免或减少损失。 1.欠能和过能损失：          即能量低于带隙的光子和能量高出带隙的光子。在晶硅电池里，仅这两项损失就损失掉百分之六十几的光照能量——相当可观的数字；在非晶硅电池里，这个数字应该略有不同，但相信差不了多少，道理是一样的。所以个人认为，把提升效率的主要注意力放在这里，在这两项中寻找突破，那将是跳跃式的进步。 2.串联电阻分压损失和并联电阻分流损失，而串联电阻主要是包括电极在内的各区体电阻和各个交界面的接触电阻--此电阻当然越小越好；并联电阻分流则主要是电池表面的漏电流和PN结区存在杂质和缺陷引起的漏电流，也可以简单的说是前、背表面复合和结区复合中心复合损失。 这一项损失也占有比较大的比重。 3.反射损失 4.光生载流子还未来得及被PN结分离便复合掉了 5.暗电流分流损失。 对策及解决方法： 对于1.目前最常用的是多层结构，不同带隙的材料按照从大到小的顺序自上而下依次排列，高能光子被相应的宽带隙层吸收，低能光子被相应的窄带隙层吸收。 由此拓宽了光谱响应的范围，理想的情况是，在整个从紫外到红外光谱区域上都能得到有效的吸收。另外在这点上，本人有个设想：PIN结构中，P、N两层是做为“死层”而存在的，主要起提供电场的作用，而他们区域内的载流子对光电流几乎不起作用，那么我们能不能让他们变成“活层”，也对光电流起贡献，比如P、N两层都用微晶硅或者纳米硅。 对于2. 这里涉及到多个方面：       首先降低各区包括电子在内的体电阻，主要是半导体层的电阻，那么就要求电阻率尽量小，根据半导体物理学，室温下，增加掺杂浓度（或者同掺杂下尽量降低工作温度）可以减小电阻率。（但掺杂过高会引起过掺杂效应，所以要“适当”）       其次为减少界面处的接触电阻，需要尽可能的减少晶格失配等问题，比如有公司用的a-SiC:H做窗口层，它和下面I层的a-Si:H 就存在着一定的晶格失配。可以考虑用氢化纳米非晶硅做窗口层，用微晶硅或者纳米硅做P和N层。       再次，尽可能的减少表面复合和结区复合，一般的方法是H表面钝化和H对内部悬挂键的饱和，以及进可能的减少O、N 等杂质以减少复合中心。在这点上，我个人的的想法是，使用微波电子回旋共振法代替当前普遍使用的PECVD--两大明显优势： 一，前者是无电极放电，因而避免了因后者电极引入的杂质。二，放电功率高，并能使H气最大限度的离解，也极大的降低了由于H气引入的一些缺陷态，进而一定程度上抑制了S-W效应。 对于3. 电池上表面作成绒面的陷光结构+增透膜；电池背面加背反射层 对于4. 多层的基础上适当的减薄I层的厚度以增强电场强度，从而增强载流子的吸收 对于5. 暗电流是光生电压引出到外电路之后引起的“正向电流”，该如何减少本人暂不明白。 以上是个人在学习过程中总结出的一点看法，也许有不当之处，还请高手们指正；另外，我发此帖子也只是抛砖引玉，希望大家各抒己见，目的是我们能够共同进步。 交流QQ：342163935 ：LZ很有想法，不过LZ还是先多看点文献资料，很多点子已经有不少文章了，可行与否已经给出了大案。 对于LZ说的P、N层的载流子对光电流不起作用这种说法需要注意，电导率（或者电阻）取决于在载流子浓度和载流子迁移率，如果做成活跃层，比如接近吸收层的话，电阻会很大的，这就相当于有一个很大的串联电阻存在，光生电流不就损耗更大了？ a-SiC窗口层跟 a-Si 本征层有晶格失配的问题，LZ知道纳米硅层和a-Si本征层的失配不是更大？ 多看文献，多想想，有想法不错。 ：第5点，应该是反向饱和暗电流，不是暗电流 ：谢谢 很高兴有朋友们指正，是我表达上出了问题，我的本意是：        非晶硅电池中，所产生光电流中绝大部分或者说基本上都是来自本征层所产生的光生载流子，而来自P层和N层贡献的光生载流子微乎其微，这就是我说“P、N两层是做为‘死层’而存在的，主要起提供电场的作用，而他们区域内的载流子对光电流几乎不起作用”所要表达的意思。        至于为什么来自P层和N层所贡献的光生载流子微乎其微，我的理解是：非晶硅中载流子的扩散长度很短，无法象晶体硅那样从稍远处扩散到P、N结附近而被内电场分离，从而最终形成光电流流出电池；它们还没来得及到PN结附近便复合掉了（这也正是为什么非晶硅用PIN 结构的原因之一）。        对于此，我提到用微晶硅或者纳米硅做P层和N（应该有不少这样的研究，但效果并不很理想，具体原因本人暂还不明白），就是考虑到：微晶硅或者纳米硅的载流子电导率和迁移率特性要远优于非晶硅的（纳米硅的迁移率在3-10CM2/V.S，而非晶硅的在0.01-0.1CM2/V.S之间），那么让他们做P、N 层后，P、N中所产生的光生载流子就至少有不少的一部分扩散到PN结附近而被内电场分离，并最终变成光电流流出电池。     以上只是我个人的理解，有待我日后进一步考证，如果不正确，请各位指出，也算是帮了我个忙。 ：补充 1.抑制高掺杂效应， 想办法让杂质全部电离 2.引入正/背面高低结 4、请问电极导电性能如何衡量？用那些指标？ 比如TCO，抛开透光性这些不谈，单论其导电性，导电性能越好，可以肯定串联电阻少，对于电池性能提高有帮助。 但TCO的导电性能如何衡量呢？如我们所知，有方块电阻，电阻率等一些参数，但我觉得方块电阻很难说能准确反应薄膜对电流的阻碍大小，而电阻率离开薄膜几何尺寸也很难是一个有效的衡量指标。 薄膜导电性能的衡量有没有什么更好的指标或模型呢？请大家指点 ：刚思考了下，这样理解可以不，科不科学？如下： 薄膜电阻R 方块电阻Rs 电阻率为k 薄膜长为a 薄膜宽为b（b>a,b-a=m） 薄膜厚t 则：方块电阻Rs=ka/at 薄膜电阻R=ka/bt=ka/(a+m)t 可计算出薄膜电阻R是关于方块电阻Rs的增函数 因此方块电阻Rs可以表征薄膜电阻R，方块电阻Rs越小越好 ps:前提是电流沿着薄膜长a的方向 ：尺寸是关键，R=ka/bt=Rs*a/b :方块电阻测量一般用四极探针，要求距边很远的 如果想知道刻槽后的电阻，直接万用表就可以测了 不知道你是实验室还是工厂，工厂的话没必要做成实验室水平的 5、叠层太阳电池效率高的原因？ 为什么将不同带隙的电池叠在一起就可以提高光电效率，而且极限效率可以达到86.8%？ 望高手赐教 ：不同带隙的电池，因为是不同带隙，所以就可以吸收更宽波长的阳光，所以效率增加，但个人觉得效率86.8%太高。 还请高手指点！ ：层叠式太阳能中底层吸收高能光子底层吸收低能光子，达到太阳光充分利用，提高光电转化率 ：太阳光是一个波长从300nm至2500nm分布的宽带状光谱，任何单个PN结太阳电池都会使得能量低于带隙宽度的光子透过材料不被吸收；而能量高于带隙宽度的光子只能利用能量等于带隙宽度的那部分能量，而能量高于带隙宽度的那部分能量只能变成热振动能而损失掉。那么，对于单个PN结太阳电池，材料带隙宽度越大，则能吸收的光子数就越少；带隙宽度越小，则能吸收的光子数就越多，但通过热振动能而损失掉的能量就更多。因此，对单个PN结太阳电池，材料带隙宽度太大或太小转换效率都不会高，最合适的带隙宽度约为1.4eV，这正好是GaAs的带隙宽度。     为了进一步提高太阳电池的太阳光谱利用率，人们发展了将带隙宽度不同的PN结按带隙从大到小串联叠加，形成多结叠层电池结构，使宽带隙PN结利用高能量光子，窄带隙PN结利用低能量光子，从而使这种电池的热力学极限效率就被大大提高了：无聚焦双结叠层太阳电池的理论极限为43%，三结叠层太阳电池的理论极限为49%；而当叠层数目趋向无穷大时，其理论极限效率可以达到68%。 6、薄膜电池的SnO2与金属能形成欧姆接触吗，接触电阻多大？ 在非晶硅、CdTe等薄膜太阳能电池中，玻璃衬底上的透明导电玻璃通常使用SnO2、SnO2:F或者类似的透明导电氧化物。电极引出是要通过金属薄膜（例如铝）和SnO2接触才能把电流引出来。 但是铝是金属，SnO2算是一种半导体（应该算n型半导体吧），金属与半导体接触，多少会有些肖特基势垒。太阳能电池本省的电压也就0.6~0.8V左右，如果SnO2与金属不能形成理想的欧姆接触，那么输出电压就会有损失。 假设势垒上的电压差达到0.06~0.08V,也就是说10%左右的电压被不理想的接触吃掉了，效率也就损失了10%左右。请问SnO2与金属的接触电阻或者接触势垒引起的压降多大？如果存在上述非欧姆接触现象，如何解决？请各位专业人事讲讲吧。 ：俺不是高手，俺只知道对于n型半导体，半导体的功函数要大于金属的功函数才能形成欧姆接触，TCO的功函数不低，ITO在4.3到4.8eV之间，至于SnO2的俺就不知道了。下面是部分金属的功函数： Metal         Work Function （eV） 纳米联盟网        www.NanoUnion.net 银 Ag (silver)         4.26 铝 Al (aluminum)         4.28 金 Au (gold)         5.1 铯 Cs (cesium)         2.14 铜 Cu (copper)         4.65 锂 Li (lithium)         2.9 铅 Pb (lead)        4.25 锡 Sn (tin)        4.42 铬 Cr (Chromium)        4.6 钼 Mo(Molybdenum)        4.37 钨 Tungsten        4.5 镍 Nickel        4.6 钛 Titanium        4.33 铍 Beryllium        5.0 镉 Cadmium        4.07 钙 Calcium        2.9 碳 Carbon        4.81           钴 Cobalt        5.0 钯 Pd(Palladium)        5.12           铁 Iron        4.5           镁 Magnesium        3.68 汞 Mercury        4.5           鈮 Niobium        4.3 钾 Potassium        2.3 铂 Platinum        5.65 硒 Selenium        5.11           钠 Sodium        2.28 铀 Uranium        3.6 锌 Zinc        4.3 ：引用: 原帖由 enn 于 2008-8-1 13:02 发表 谢谢你的。我也查找了一些有关资料，但是没有关于SnO2功函数的明确数据。有人说SnO2的功函数不是一定的，也就是说可能与掺杂、沉积方法、表面状态等因素有关。我也不能确定到底什么说法是正确的。 抛砖引玉，请大家讨论。 ：阁下犯了一个小错误.... TCO是透明导电氧化物薄膜的统称; 与ITO是包含与被包含的关系;   正如阁下所说 : TCO的功函数是比较大的 同样Al的功函数也不小, 所以对于空穴的传输而言 SnO2/p:a-si 应该可以形成良好的欧姆接触; 而 n:a-si/Al  之间就会形成反向势垒,阻碍电子的向外传输 但接下来从另外一个角度去考虑 : SnO2:F是重掺杂强n性的; 那么会不会在SnO2/p:a-si 界面处形成一个反向的内建电场 ? 而这是不利于空穴向外传输的..   谁能帮我解释一下或校正一下.. 谢谢!! ：引用: 原帖由 nstzqf 于 2008-8-1 14:22 发表 阁下犯了一个小错误.... TCO是透明导电氧化物薄膜的统称;与ITO是包含与被包含的关系;  正如阁下所说 : TCO的功函数是比较大的 同样Al的功函数也不小, 所以对于空穴的传输而言 SnO2/p:a-si 应该可以形 ... 我的半导体物理多年没有复习了，早就还给老师了。我想是不是是这样的：SnO2（或SnO2:F）里面，电子是多子，电流传输主要靠电子完成。而铝是金属，也是主要依靠电子导电的。所以当SnO2和铝接触的时候，虽然存在势垒，但是由于是N型半导体，所以势垒影响比较小。但是总是要有压降的，这个压降到底多少呢，谁做过实验测量过？ 如果把这个压降降低一些，比如退火烧结，效率也能提高一点。是不是这样呢？ ：SnO2:F 是简并掺杂的N＋型半导体，和金属Al接触，基本上是欧姆接触。即使有功函数差，简并半导体势垒宽度非常窄，电子隧穿导致欧姆接触。 如果有退火工艺，界面合金，欧没接触效果会更好。 ：回复 7# 的帖子 我说的话并不矛盾。 另外，不是想楼主想象的那样要在SnO2前镀一层金属薄膜把电极引出来，那样就把光挡住了，只需要在透明电极上焊上导线即可 ：引用: 原帖由 enn 于 2008-8-1 14:54 发表 我说的话并不矛盾。另外，不是想楼主想象的那样要在SnO2前镀一层金属薄膜把电极引出来，那样就把光挡住了，只需要在透明电极上焊上导线即可 实际上，现在大部分批量生产的薄膜电池，都是采用激光、机械划线后，背面金属与正面TCO接触的，最后焊导线是在整个工艺接近完成的时候，封装的工序。 所以SnO2与金属（例如背面的铝）接触是难以避免的。 ：引用: 原帖由 wanqing7686 于 2008-8-1 14:42 发表 SnO2:F 是简并掺杂的N＋型半导体，和金属Al接触，基本上是欧姆接触。即使有功函数差，简并半导体势垒宽度非常窄，电子隧穿导致欧姆接触。如果有退火工艺，界面合金，欧没接触效果会更好。 ... 谢谢，你的解释太好了。现在的工艺，沉积了背面金属以后，即使增加退火烧结，温度也不能太高，时间也不能长。好像没有看到有退火烧结金属和SnO2(:F)的报导。 即使基本上是欧姆接触，势垒非常窄，恐怕还是有压降的，只不过压降小罢了。不过现在电池的电压就已经很低了，一半也就0.6~0.8V，哪怕势垒的压降只有30~40mV，也损失5％了。哪位高人知道这个压降到底有多少毫伏呢？非常感谢！ ：背面金属与TCO接触形成短路，正是这样才形成串联电池的啊，背面金属膜是背电极，与前电极电性相反，我们期望的是背电极与它底下的那层半导体膜的欧姆接触，在实现不了的情况下只有在这两层膜之间加背接触 : 引用: 原帖由 enn 于 2008-8-1 16:57 发表 背面金属与TCO接触形成短路，正是这样才形成串联电池的啊，背面金属膜是背电极，与前电极电性相反，我们期望的是背电极与它底下的那层半导体膜的欧姆接触，在实现不了的情况下只有在这两层膜之间加背接触 ... 我们说得是一个意思。我的问题就是背金属电极与TCO接触引起势垒压降问题。问题就是这个压降到底有多少毫伏？如果几毫伏，没关系，可忽略。如果几十毫伏，那就对效率有明显影响，就可能有意义去减小这个压降。提出这个问题，就是要了解这个压降的数值。 : 我看了一篇NREL的文章，根据他们的测量结果，我推算出SnO2与金属（好像是铝）接触压降大约是6mV，如果这个结果没错，那么对效率的影响很小。 7、请教非晶硅太阳电池用导电玻璃的性能要求 请问非晶硅太阳电池用SnO2：F导电玻璃的性能要求有哪些，如方块电阻值的范围，雾度等？ 对于ZnO系导电玻璃又有哪些性能指标呢？ 先在这里谢谢了，急！ 和SnO2一样，氧化锌导电玻璃的性能要求有方块电阻和透过率，雾度等，做绒面需要织构，用盐酸腐蚀就可以实现，表面呈现金字塔结构。 8、背电极中溅射两层金属（Ag、Al）有何具体优势？ 有些薄膜结构中，溅射背电极时既有Ag层又有Al层，请问这两层金属做背电极有什么作用？单独一层Ag或Al不行吗 ：Ag的反色效果要比Al的好，但是Ag的价格也是比Al贵不少。 ：Ag反射效果好，导电率高,长期稳定性会高 ：银的导电效果　在金属中是最好的　其次是铜　　在其次是金 铝的反射效果　　是最好的　　银也具有良好的可焊接性　　但　价格嘛．．．．． 铝和银　在背电极应用中　　是单独使用的． 一般镀银后　因为银易氧化　　需要镀一层保护层　　如　不锈钢 纯铝也一样． 为了节约成本，提升生产效率． 目前有人使用银合金和铜合金作为背电极材料．　合金材料具有良好的导电性和反射效果以及良好的可焊接性　　又不用加镀保护层　　成本也比较低　工艺上也可提升生产效率． 以上　两种材料　我们均可提供　　欢迎联系． 7、SNEC上的几个薄膜电池设备公司情况与大家共享 下属信息仅供参考，真实性不予保证！ 1、Leybold Optics   宣称能够提供非晶硅单结和非晶硅/微晶硅叠层电池完整生产线，    单结非晶硅  6％  52MW    售价1亿欧元    非微叠层    8.5％    采用Juelich  IPV的技术    而且愿意单独提供每个核心设备，如PECVD，溅射TCO，laser scribing等 2、香港宏威集团（Anwell）    现在提供a-Si:H生产线，1.1×1.4m2，6％，40MW（13MW×3），cluster system，    6~7K万USD       非微叠层在09年提供 3、centrotherm  photovoltaics AG       提供CIGS生产线，1.1×1.4m2，10％，35MW，～7K万欧元 ：楼主总结的不错，听说LEYBOLD OPTICS已经销售了2条线。在欧洲销售的一条线价格是4200万欧元。不知道是不是52MW的生产线。 ：应该不是52MW，要不然4200/5200~0.81欧元/W也太便宜了！ 也许是26WM呢？！因为LEYBOLD OPTICS的每个PECVD是13MW，52＝13×4 9、薄膜电池的温度系数 【求助】 各家的薄膜电池的温度系数一般是多少啊 功率，电流，电压的 有人知道吗？ 老板问，我找不到资料啊。。。 ：Temperature coefficient of Im    +0.09%/ ℃ Temperature coefficient of Vm    -0.28%/ ℃ Temperature coefficient of power    -0.19%/ ℃ 这东西网上一搜一大堆 ：恩，网上很多的， 当时自己测过，采用的是 +0.1%/℃ -0.3%/℃ -0.2%/℃ 10、非晶硅太阳能电池生产中的麻点以及彩虹是怎么回事呢？ ：多从设备方面去下功夫，应该可以解决80%左右的问题 ：只是该检查的都检查了``做法都是一样的``有些有麻点。有些又好好的``头大``````还有几是PIN这3层气体流量的大小有什么影响？ ：彩虹意味着均匀性不好，麻点意味着衬底不干净。 : 彩虹是不均匀， 麻点是有污染 ：请教造成均匀性不好有哪些原因呢？谢谢！ 气流、温度、气压、电磁场之外，还有哪些原因啊 ：这个跟设备很有关系,特别是RF-PECVD,他的设计决定着沉积的薄膜不均匀(这个不均匀是垂直长边的,也就是从进气口方向到匀气板方向)),还有我们也发现那些彩虹是沿着一次激光的线分布的(平行于长边),这也许跟静电有关,这不是随便说的,因为我公司的确有人在清洗玻璃的时候给电了而且是多次,然后我们做了对玻璃做了一些处理,大概做了X片,放在彩虹经常出现的地方做,结果暂时一片有彩虹的都没用发现! 试验做了,效果可以,就是还有些不知道怎么解释. 个人意见,说的不好请指点! ：彩虹一般原因就是不均匀```现在就是对于麻点问题很大`````除了清洗不干净还有其他的原因？？？哪为高手帮忙下```谢谢了 ：清洗设备上不是有去静电的 装置么 ：看来这位仁兄对于PECVD系统很了解啊 有空的话可以互相交流下啊 只是有一个问题想请教：在清洗时，如何加电去清洗，这样子人在操作时岂不是很危险 再者，要除去衬底上静电，并不是简单的如你所讲的“加电”，是需要通过其他的辅助装置去达到的 若是对清洗液加热，这个我倒是赞同啊 ：这个设备是否搭配除静电要看配置的，再者说了一个除静电也不便宜啊 呵呵 ：总体感觉条纹和静电没有关系，应该是等离子体分布不均匀，和设备关系很大。如果是静电的话应该导电膜上面都有静电，应该整个面上面都会有，最多会影响沉积率，看看等离子方面的书籍，条纹分布和等离子体分布曲线是不是和条纹曲线很像？设备固有的问题 ：等离子体分布不均匀,设备逃不了关系,要不你换其他设备,要不你改良机器,问题还是回来:为什么会造成彩虹的出现! 条纹分布和等离子体分布曲线是不是和条纹曲线很像这个我没研究过,但是我敢肯定的是条纹的分布跟XXX很有关系,我有证据. ：有没有条纹在沉积的过程中就可以知道，加一样东西就OK了。。 ：感谢大家的参与````彩虹现在]控制住了``现在出现了大量的麻点```有没有人知道怎么样才能检测出玻璃清洗的干净程度？？？ ：引用: 原帖由 憧憬未来 于 2008-4-10 22:25 发表 感谢大家的参与````彩虹现在]控制住了``现在出现了大量的麻点```有没有人知道怎么样才能检测出玻璃清洗的干净程度？？？ 能分享一下你如何控制彩虹的经验吗 ？ 我给你分享一下亮点的原因吧： 1.玻璃表面打磨/清洗不良.    不知道你们玻璃的清洗方式.玻璃表面研磨是采用打磨粉呢?还是清洗剂 ?   尽量少添加打磨粉或者清洗剂.以免冲洗不干净. 2.清洗/烘干后后期污染.     在确保清洗状况良好的情况下,就要考虑这个问题了.     如落尘控制等等.     还有一个就是,油气污染.其油气来源主要是设备上的传动气缸漏气(包括轻微漏气).建议你仔细排查生产线上的气缸,特别是,接近玻璃附近气缸. 以上是个人经验 以供分享. ：兄弟啊，将老经验抖出来了啊 麻点与亮点确实是差不多的定义啊 对于非晶硅电池的生产线没有像生产CRT那样高度自动化啊（目前太阳能电池设备基本上是semi-auto都还不到啊），那有像我们以前那样除LD/ULD之外，全线完全Auto ：引用: 原帖由 guan01cn 于 2008-4-11 22:21 发表 能分享一下你如何控制彩虹的经验吗 ？ 我给你分享一下亮点的原因吧： 1.玻璃表面打磨/清洗不良.    不知道你们玻璃的清洗方式.玻璃表面研磨是采用打磨粉呢?还是清洗剂 ?   尽量少添加打磨粉或者清洗剂.以免冲洗不 ... 我们是清洗剂的```我们现在用的是耐酸油墨```你所说那些我有去看了 `该检查的我都检查了`就是没发现``明天我按你的说法再去检查了``在这谢了``` ：樓主的彩虹問題究竟是怎樣解決的,能否分享一下經驗? ：如果是設備造成的靜電，只需在進鍍膜設備前(PECVD, PVD)加裝靜電消除棒或離子風扇即可。 ：污染也有可能是由扩散泵返油造成的！ ：有人见过大量的白斑吗 整炉电池都有 :是薄膜沉积不上吧,? : 有薄膜 就是颜色比其它部分浅，至今只发现过有两炉这样，以前从未有，设备一直正常 : 放电是否均匀``` ：高人啊，你就直接发表高见吧！还有上次关于彩虹的呢？让大家学习学习嘛 : 我不算高人的``只知道一点点``彩虹我只改放气量和放电时间```还 jiu就是把夹具改下 : 请高手指点 这个和氢气流量有关吗？ : 我也来说一句，如果用高频RF彩虹更多，原因是“驻波效应”。要完全消除还是从设备和工艺上着手。 : TEM波吧 叫做驻波 还有TE即损耗波呵呵 ：TEM波即驻波，TE即损耗波，它们在13.56MHz情况下导致的不均匀不应该太明显；薄膜边沿不匀是因为边沿效应，这和电极结构有关。 : 引用: 原帖由 憧憬未来 于 2008-4-10 22:25 发表 感谢大家的参与````彩虹现在]控制住了``现在出现了大量的麻点```有没有人知道怎么样才能检测出玻璃清洗的干净程度？？？ 故意把未洗的玻璃弄脏　然后试验能洗掉污迹么？ ：PECVD的plasma treating本身就有去静电的作用，所以静电影响可以排除。 颜色不均匀最大的可能性是uniformity 不好。 麻点的产生可能是particle引起，但也有可能是因为压应力过大导致膜层局部脱落。 ：请教TCO膜上的静电怎么去除?? 11、请教：非晶硅薄膜电池标签上参数的处理方法 向各位请教： 非晶硅薄膜电池产品标签上要打印的参数：Pmax,Vmp,Imp,Voc,Isc,是怎么得出的？ 问题的原有：非晶硅电池存在早期衰退，而产品做出来，测试得到的是初始的参数，而卖给客户的是稳定的参数，包括Pmax,Vmp,Imp,Voc,Isc， 大家在打印参数的时候，数据是怎么处理的？有没有什么依据？ 我觉得这里面不是简单的一个用单结功率衰退25%，双结衰退20%来计算的问题，因为Voc,Isc,Vmp.Imp也有各自的衰退。 ：请教：目前有非晶硅薄膜组件吗？ 薄膜组件测试的太阳模拟器如何校准？ ：一般商业上处理的方式是跟客户商量一个解决方式。而一般情况下，会经过做实验跟客户一起来确定。 ：那如果不同客户要求不一样，就会有不同的方法，这会给产品认证等带来很多麻烦。 ：呼吁能有权威机构和重量级人物牵头制定行业标准 ：这种情形一般是通过国外权威机构认证后，根据测试结果来标定的，记得哪里有讲过与标准标定功率相差5%、10%等去分A、B、C Grade等等 ：现在国内非晶硅制造商给客户的规格都是电性能正负10%，而给出的电池板一般都经过退火试验的！ Pmax,Vmp,Imp,Voc,Isc就是这个退火试验的数据；但是在真正的使用过程中，前3个月是非晶硅 衰减最严重的时期，衰减有的会超过10%。 而作为客户他没有像制造商那样的检测设备，衰减不是太离谱的话也不会引起注意！ ： 以上指的是强光电池板 ：谢谢 nian2000的答复： 我理解你的意思是：出厂产品标签上打印的Pmax,Vmp,Imp,Voc,Isc 其实是初始参数，也就是给客户的是初始参数， 之前生产过程中的退火过程，只是使电池的参数更加稳定一点，实际上在客户使用的前三个月，数据还是存在很大衰退的，这样的话，客户会接受吗？ 因为按功率来算价钱的话，你给客户的是初始数据，客户且不是要吃亏很多？ 我不知道我理解的对不对？ ：回复楼上的 1.之前生产过程中的退火过程，只是使电池的参数更加稳定一点，实际上在客户使用的前三个月，数据还是存在很大衰退的，这样的话，客户会接受吗？    我在客户电池板的时候我就会说“电池板稳定性已经进过特殊处理，电池板在使用3个月内保证不会超过10%（可以签合同）。作为普通客户他并不是很懂电池板方面知识，有合同签约的话他们也就放心了，如果后面真正出了问题制造商也可在测试标准上扯皮，大不了我就给你换电池板（这种几率还是要小些的）；如果说是《大客户》制造商会很谨慎，他们会在退火试验上面下功夫，可能会在老化试验上重复几次，筛选出可能会出现质量问题的电池班、以保证电池板的良品率降低风险，当然了电池板成本也会增高！！ 2.因为按功率来算价钱的话，你给客户的是初始数据，客户且不是要吃亏很多？   电池板在经过初步的退火试验后对电池板的衰减会有一定的影响！决定电池板的衰减因素还跟封装有关系，封装处理不好退火做的再好也没用！我在昨天回复的时候就谈过，电池板衰减最严重的是前3月，衰减有的的会超过10%，但是不会太离谱！非晶硅电池板衰减是肯定的是全世界公认的，如果保证在电池板衰减在10%左右，那这家公司在中国也算是前矛了！做为客户你还觉得吃亏吗？ ：哦 ，保证衰减是在10%内，实际测试是在10%左右！ ：呵呵,现在商业化了,标签根据客户需要填! 12、非晶硅背电极用的溅射设备是否应该配备可旋转靶 对于产业化来讲，旋转靶材的利用率会比平面靶材高很多，现在应该也有很多企业可以提供AZO的可旋转靶材，为什么在批量生产线的提供商里面还没有将此技术应用进来呢？ ：引用: 原帖由 huweiqian 于 2008-7-2 23:07 发表 对于产业化来讲，旋转靶材的利用率会比平面靶材高很多，现在应该也有很多企业可以提供AZO的可旋转靶材，为什么在批量生产线的提供商里面还没有将此技术应用进来呢？ ... :能提供旋转AZO靶材的并不多.另外,旋转靶在大面积沉积镀膜方面均匀性方面不是很好.再另外,AZO本身无回收价值. :机械设计方面是比较难的事情， 其实提高靶材的利用率，还有其他办法的 ：AZO没有回收价值，对于这一点，平面靶材跟可旋转的没有任何区别。对于均匀性的问题，在LCD或者LOW E玻璃行业好像已经应用了吧?靶材的供应，欧美日等企业好像是没有什么问题了，至于国产的，可能还需要继续努力啊。 ：Low-e均匀性要求其实不高，追求产能 LCD要求高些，普遍是平面靶。 ：除了可旋转靶，也可以通过周期移动平面靶背后的磁场达到提高靶材使用率的效果。 ：移动磁场也是一个方法， 但结构也不便宜，机械结构复杂，日后维护较为麻烦 ：所以有的人会考虑的使用旋转靶，是因为，旋转的靶的使用周期长，一般是一个月更换一次靶材，平面靶是一个礼拜更换一次．或者更短．一个礼拜最少要更换４次，每次最少损失４个小时设备稼动，一个月下来就是损失１６个小时．其中的损失，我就不算了．谁有兴趣算一下吧． ：目前了解到的可以提供可旋转AZO靶的有UMICORE跟GFE，应该还有其他厂家可以提供。 ：引用: 原帖由 guan01cn 于 2008-7-6 23:51 发表 我们能提供 所以有的人会考虑的使用旋转靶，是因为，旋转的靶的使用周期长，一般是一个月更换一次靶材，平面靶是一个礼拜更换一次．或者更短．一个礼拜最少要更换４次，每次最少损失４个小时设备稼动，一个月下来就是损失１６个小时．其中的 ... 关先生一针见血，我还有些拙见，请专家指正： a. 旋转靶之所以用的周期长，靶材利用率是一方面，靶材上积聚的材料多为平面靶的2到3倍。 b. 平面靶的典型利用率为25%->30%， 旋转靶可高到75%以上。 c. 对有些材料，旋转靶材上可施加功率更高，主要是冷却问题解决了，陶瓷材料不容易裂。 d. 平面靶在"跑道"周围打弧的几率较大，旋转靶有效避免了"跑道"问题 e. 平面靶的磁场一般都宽一些，旋转靶磁场分布较集中，所以溅射到腔室及挡板上材料较少，这一方面提高了材料利用率，另一方面掉渣减少，延长了设备的运转周期 f. 平面靶，特别是ITO, AZO溅射时靶材表面易起结节(nodule), 旋转靶上好像很少 ：引用: 原帖由 hill1121 于 2008-7-4 15:21 发表 移动磁场也是一个方法，但结构也不便宜，机械结构复杂，日后维护较为麻烦 好像是不便宜， 另外，有家美国公司，专门改造平面阴极的，提供优化的磁场，可承诺利用率达35%-45%，磁条是贵了些，可一劳永逸，维护少啊！ ：引用: 原帖由 boblin 于 2008-7-11 16:05 发表 关先生一针见血，我还有些拙见，请专家指正： ü üa. 旋转靶之所以用的周期长，靶材利用率是一方面，靶材上积聚的材料多为平面靶的2到3倍。 b. 平面靶的典型利用率为25%->30%， 旋转靶可高到75%以上。 c. 对有些材料，旋转靶 ... 楼上几位兄台分析都很精辟，深表认同。也略谈自己的一点看法： 关于AZO溅射主要分： 非反应溅射路线（优点是工艺简单、过程稳定，缺点是陶瓷靶材较贵）和反应溅射路线（优点是可以采用便宜的合金靶材，以及薄膜工艺参数的可调范围更大，缺点是设备和工艺过程精确控制要求高）。 目前业内基本采用非反应溅射AZO，其又分为旋转阴极（优点是如楼上兄台们所言靶材利用率较高70-80%，靶面清洁，减少打火等，缺点是管状陶瓷靶材、bonding成本较高，端头维护要麻烦些）和平面阴极（优点是相对来说平面陶瓷靶材便宜些，维护相对很少和简单，缺点是靶材利用率较低，通常水平在20-30%，靶面清洁情况要差些，因此打火情况更严重些。但经过优秀磁场设计平面磁控靶的靶材利用率也可以达到40-60%，不是移动磁场设计，靶面也基本可以做到全靶面刻蚀，保持靶面清洁；提高靶材利用率后也可以提高近一倍的靶材寿命） 因此，两者方式的取舍主要取决于具体阴极价格和靶材价格比较后的权衡。目前看来，采用旋转阴极和高利用率的平面阴极（低利用率的平面阴极估计没有优势）基本差不多？ 谁知道大致平面AZO和旋转AZO靶材，包括bonding，能相差几倍？ 反应溅射路线，对于做背电极AZO层的意义不大，因为较薄。 但是对于前电极制备AZO薄膜远期看来，由于可以采用较便宜的合金靶，较高沉积速率，以及薄膜工艺参数的可调范围更大，对后续绒面刻蚀方面的工艺选择更多，但相对工艺窗口窄的多，对系统的稳定性要求高，因此只要解决好了这个长期稳定性，也很有成本优势的。国外有研究所和大公司，早在2000年左右已经在生产线型设备上研究了这个路线，只是目前好像由于各种原因暂时没有推出，但是也值得以后关注。 ：感谢几位博士精辟的回复. f. 平面靶，特别是ITO, AZO溅射时靶材表面易起结节(nodule), 旋转靶上好像很少. nodule现象不只出现在TIO方面,硅靶也有此现象.产生的原因有2. 1.靶材自身纯度问. 靶材纯度佳,一些杂质无法被激发随着其他部分靶材消耗,无法被激发部分逐渐形成突起,结. 2.DC电源问题. 对于ITO溅射电源有两种,一种是DC,一种是MF.DC电源无法灭弧,但其溅射效率高.MF灭弧效果好,但溅射效率低.目前的生产商求的是生产效率,所用多选用DC做为ITO的溅射电源. 谁知道大致平面AZO和旋转AZO靶材，包括bonding，能相差几倍 3-4倍 就非晶硅AZO旋转靶而言,如果作为背电极溅射,可考虑使用旋转靶.因为背电极对膜层要求不高.使用旋转靶可以节省其保养时间,提升设备稼动率. 如果AZO应用在前电极,个人认为还是平面靶材比较好.因为旋转靶因先天性因素造成膜层均匀性很难控制. 就AZO使用金属靶做反应溅射还是直接使用陶瓷靶溅射的问题, 个人认为,合金靶反应溅射比较难控制,生产商求的是设备稳定生产,如果因为反应溅射工艺造成设备档机或不良品,省那一点靶材的钱,我看是有点得不偿失.靶材的成本在非晶硅制程中才占2%,非晶硅投资都这么大,如果这点钱都要省,我想那也太抠门了,如果好的靶材能帮你稳定转换效率或者提升一点点转换效率,我想这2%不算什么了. ：平面靶，特别是ITO, AZO溅射时靶材表面易起结节(nodule), 旋转靶上好像很少. nodule现象不只出现在TIO方面,硅靶也有此现象.产生的原因有2. 1.靶材自身纯度问. 靶材纯度佳,一些杂质无法被激发随着其他部分靶材消耗,无法被激发部分逐渐形成突起结. 靶材质量我也认为是一大因素，纯度、致密度、拼接状况等都是影响因素，关兄做这个方面的最清楚。 对ZnO来说，由于Zn的蒸汽压很大，溅射AZO的过程相对来说是一个比较“脏”的制程，对反应溅射路线尤甚，再加上再沉积的ZnO通常相对比较疏松，因此，保持靶面的清洁问题比较重要（从本质上主动降低打火因素），要么选择旋转靶，要么选择全靶面刻蚀的平面阴极比较好。 2.DC电源问题. 对于ITO溅射电源有两种,一种是DC,一种是MF.DC电源无法灭弧,但其溅射效率高.MF灭弧效果好,但溅射效率低.目前的生产商求的是生产效率,所用多选用DC做为ITO的溅射电源. MF相对抑弧效果、稳定性更有保障，这个认同。但是效率较低这个不是太认同，等同平均功率下，MF的相对溅射电压更高，溅射产额是更高的。工业上做ITO多用DC，应该有部分原因是DC还是比MF电源便宜蛮多。此外，DC和MF在同功率下，溅射电压是不同的，相应的溅射原子离子能量、离子密度又是不同的，这些区别对于薄膜的工艺性能实质又是直接有影响的，而且在高温沉积还是常温沉积，影响效果又会有区别；这些因素通常情况下是双面刃，之间关系微妙，相互作用的，因此对薄膜性能影响的实际最后好坏，只能更多是看具体情况，综合分析。 谁知道大致平面AZO和旋转AZO靶材，包括bonding，能相差几倍 3-4倍 就非晶硅AZO旋转靶而言,如果作为背电极溅射,可考虑使用旋转靶.因为背电极对膜层要求不高.使用旋转靶可以节省其保养时间,提升设备稼动率. 如果AZO应用在前电极,个人认为还是平面靶材比较好.因为旋转靶因先天性因素造成膜层均匀性很难控制. 就AZO使用金属靶做反应溅射还是直接使用陶瓷靶溅射的问题, 个人认为,合金靶反应溅射比较难控制,生产商求的是设备稳定生产,如果因为反应溅射工艺造成设备档机或不良品,省那一点靶材的钱,我看是有点得不偿失.靶材的成本在非晶硅制程中才占2%,非晶硅投资都这么大,如果这点钱都要省,我想那也太抠门了,如果好的靶材能帮你稳定转换效率或者提升一点点转换效率,我想这2%不算什么了. 目前看来应该是这样吧，或许只有等到电池成本利润率下降很大的时候，才会慢慢有动力去一点一点的压缩这方面成本；或者就是从工艺的角度，更大参数调节需要的时候。 1、关于非晶硅薄膜的激光晶化，请大家过来交流一下啊！ 这方面的研究国外做过很多了，国内应该也不少吧，我是刚入门者，主要研究非晶硅薄膜晶化的行为，希望向大家学习学习这方面的经验啊！ 我有个问题，一般激光晶化都要求真空，因为硅容易被氧化，如果在空气下利用惰性气体保护行不行，另外晶化以后薄膜的状态好坏主要取决于那些参数呢，如果哪位高人有相关的好书分享一下那就更好了，在下不胜感激！ ：晶化用的激光跟普通有所不同，是准分子激光，其实金属诱导晶化也是一个可以考虑的方向 ：金属诱导晶化是不是就在炉中加热的方法啊，这样基体是不是受限制啊 ：头一次听说非晶硅薄膜激光晶化，请问激光晶化的原理是什么啊？所用的激光与普通激光有什么不同啊？请高手指点！ ：引用: 原帖由 falconst 于 2008-7-8 10:15 发表 金属诱导晶化是不是就在炉中加热的方法啊，这样基体是不是受限制啊 金属诱导结晶的温度可以低到120度，柔性薄膜也可以承受 ：引用: 原帖由 baguichenglin 于 2008-7-8 14:14 发表 头一次听说非晶硅薄膜激光晶化，请问激光晶化的原理是什么啊？所用的激光与普通激光有什么不同啊？请高手指点！ 激光晶化在LCD面板TFT制造中已经是成熟工艺，但是这种晶化薄膜的厚度并不适合太阳能薄膜电池。 ：引用: 原帖由 dtzz 于 2008-7-8 14:54 发表 激光晶化在LCD面板TFT制造中已经是成熟工艺，但是这种晶化薄膜的厚度并不适合太阳能薄膜电池。 请问您说这种晶化薄膜的厚度不适合太阳能薄膜电池是为什么呢？能不能具体说一下呢 13、请教两个有关CdTe太阳电池的问题 1。CdTe电池的生产成本是多少？ 2.为什么硅电池发电时也会排放重Cd等重金属？之所以问这个问题是看到这样一则消息：美国布鲁克海文国家实验室和哥伦比亚大学的联合研究表明，与煤、石油、晶体硅太阳电池相比，在发同样多电的情况下，CdTe电池的Cd和其他重金属的排放是最低的 ：硅提炼的时候会释放重金属，毕竟所有的材料都不是很存的，里面都会含有其他的一些dd。而且在提炼过程所用的其他材料同样可能会释放重金属，对环境造成污染 ：成本的问题，好像有个贴里面有，具体多少我忘记了，你找找看吧 ：我在《2008年全球及中国薄膜太阳能电池产业深度研究报告》摘要上看到的：2004年德国光伏补贴政府引爆了光伏产业，光伏产业强势需求造就了多晶硅原料企业的超高利润，而2007年美国First Solar的亮丽表现则带来了薄膜产业的新纪元，1.3美元/瓦的低成本，11%左右的转换率...... 14、S-W效应的原因及对策--大家伙一起来吧！ S-W 效应是制约非晶硅发展的一垛墙，堵在非晶硅发展的道路上已经很多年了，相信连很多资深的专家都对它恨的“咬牙切齿”，恨不得一把把它推倒。我们能不能汇聚众人的智慧，各抒己见，揭开它神秘的面纱，说不定就水滴石穿，还真就把它给腐蚀掉了呢！大家伙一起来吧！       某自感发这样的“大论题”有些大言不惭，不过既然它是制约非晶硅发展的大问题，而我又没发现有这样的专题帖子，所以就替大家提出来而已，还望高手们不要笑话 ：非晶硅电池内部Si-H的断裂,造成内部悬挂键的增多,增加了载流子的复合几率;是造成光致衰退的主要原因; 解决的办法有很多种方式,有机会大家探讨 ：楼上所言大错特错，虽然关于SW效应的理论模型很多，但是绝大部分理论都认为SW效应是由光照导致了Si-Si键断裂从而产生悬挂键导致的。如果是Si-H断裂，我们至少可以有三种实验可以观察到，（1），红外吸收谱，（2），拉曼。（3），H在光照下的evolution。 : 退火能使电池性能恢复，我觉得这应该是个重要思路：研究为什么、什么样的内在机理使得“退火使电池性能恢复了”？ 这是一个下手点，找到这个机理了，说不定问题就迎刃而解了。 ：太阳能电池材料》里有这么一段分析（并非按照书逐字写）： a-Si 的PIN结构中，由于本征层的厚度最大，受S-W效应的影响最大，因此要克服S-W效应，主要是要减少本征层中的氢含量。 在材料制备方面，用ECR-CVD等，工艺方面，采用氢等离子体化学退火法、H2或He稀释法或掺入氟等惰性气体。都可以有效减弱S-W效应。    上述技术中，最成熟的是低温（150-200度）下沉积过程中采用氢稀释反应法，被当前普遍采用。 本人在另一篇论文里也看到氢稀释法这种办法。 ：还有一个思路： 电池的归一化效率与测试时电池的工作温度有这样的关系： 测试时电池的温度越高，S-W效应越不明显，而且高温测试时，S-W会随光照时间达到一个饱和值。（190度时，随着光照时间，几乎看不到S-W效应！） ：本人自己有个想法： 光照可能使得内建电场减弱了。所以设法增强内建电场，并保持它的稳定性。 ：这个问题人们已经研究很多年了，但感觉说法不一，我个人认为既然是可恢复的衰弱，所以不太可能是氢的释放造成的，应该是某些可逆的结构转变造成的 ：关于非晶硅的SW效应，中科院半导体所的孔光临先生做出过国际公认的结果： SW效应机理的研究需要回答的几个问题： 1. 既然光照能够导致Si-Si弱键断裂，那么光照后 Si-Si弱键是否应该减少？ 2. 光照后 Si-H 键是否减少？ 3. 光照后 a-Si:H 网络结构有否变化？ 针对这些问题,他们设计并完成了几项实验： 1. 非晶硅带尾态密度在光照后上升，表明Si-Si弱键是增加的，结果见《 半导体学报》10卷6期（1989）； 2. 关于非晶硅中Si-H键的变化情况，他们设计了一种巧妙的差分红外光谱法，测试到了SiH键在光照后增加，这表明Si-H键也是在增加的，同样的结果被邀请到MRS会议上报告【Phys. Rev. Lett. Vol.74, p.558 (1995)】； 3. 既然光照后悬 键 、Si-Si 弱键以及 Si-H 键都在增加，那么是否会存在整个非晶硅网络结构的变化呢？     首先，他们研究了氢化非晶硅的低频介电响应及其光致变化，发现光照后样品的介电常数减小，遵从扩展指数规律，给出了非晶硅网络结构光致变化的直接实验证据【Phys. Rev. B, Vol.57, p2387 (1998)】     其次，他们还设计了"差分电容膨胀计"方法，检测非晶硅薄膜厚度的光致变化，首次发现非晶硅有光膨胀效应。这表明a-Si:H 网络结构在光照射下变得疏松不稳定，而SW效应则是这种光激发的结构不稳定性的后续效应。【Phys. Rev. Lett. Vol.79, p4210 (1997)】 上述实验表明： 1.悬键的增加不是简单地由于Si-H键,或Si-Si弱键断裂而来,而是一种整体效应 2.光致结构变化的存在表明 光照引起整个网络结构的变化 ：H在非晶硅中的双面角色： 1. 正是H的存在，钝化了悬挂键，才使得掺杂称为了可能，才有了今天的非晶硅； 2. H 在非晶硅的SW效应中也是非常重要的，H的存在增加了SW的程度。 理想的情况是：H的含量恰好钝化所有的悬键，此外没有哪怕是一个的多余H！ ：光照致使费米能级从禁带边缘移向禁带中央，说明产生了亚稳态或有缺陷产生，而此缺陷恰好为载流子的复合提供了机会，同时此缺陷减弱了内建电池，减少了载流子的移动 ：非晶硅的特点决定了即使材料中所有的悬挂键被都被 H 所钝化，没有了带隙中间的缺陷态，但是它内部仍然存在键角和键长的变化导致的带尾的变化。既然现在H含量很多的时候都无法完全钝化dangling bond，当薄膜中H含量 just only for dangling bonds时，肯定还是存在dangling bond。 所谓理想情况，就是不会存在的。 ：两点启示：“高温下工作几乎测不到SW效应”和“热丝辅助CVD沉积的薄膜的SW效应有明显减弱” ，从这两点上是否能得到一点启示? ----这两着都跟温度有关系...... 高人出来了，我们现在稍微对“问题”比较明白了，那么接下来希望更多的高人来分析怎么解决SW效应吧 15、薄膜太阳电池单结的内量子效率如何测量 有设备可以测量电池的外量子效率 想问一下 电池的内量子效率如何测量啊 怎么能精确的知道电池内部产生的光生载流子的数目呢 ：通过测量别的参数间接计算 但计算很复杂 ：要测内量子效率就得知道有多少光实际入射到a-Si的pin结上，这部分光生载流子的能量/实际入射光能=内量子效率。 在外量子效率测量的同时，用积分球测出玻璃面对入射光的反射量，这部分是影响最大的。光源总入射量-反射量=实际入射光，用实际入射光量 / 光源总入射量的值去对外量子效率进行修正，就是内量子效率了。 这样做仍然没有消除被玻璃和TCO以及背反射层吸收的光的影响，如果都考虑进去的话就太麻烦了，也不是一台量子效率仪器就能做到的，可能还需要用分光光度计去测透射反射等等。 现在市面上可以买到带内量子效率功能的测试仪器，但是也只是加入了积分球测反射的附件，谈不上精确。 16、非晶硅薄膜的沉积速度 目前都在谈论如何提高微晶硅的沉积速率，为何非晶硅的沉积速度还停留在3~5A/s的水平？？ 虽然薄，但也有～250nm的厚度，加快速度也是可以提高产能的。 有用VHF去制备非晶硅的吗？ 不知大家有何看法？？ ：250nm的厚度一般还是不够的，一般需要接近1微米。如果是大晶粒的多晶硅薄膜，那可能需要10微米甚至20微米。 ：听说IMT的非晶硅单结电池i层厚度大约250～300nm，其它家的单结i层厚度一般也不超过500nm，a-Si/a-Si电池厚度也在600nm左右。 这些我不太明白，也请教授指点。 ：我指的是目前比较流行的非晶硅./微晶硅叠层结构的总的硅薄膜厚度。 : 教授，可是听说非晶/微晶叠层电池的厚度要超过1微米。非晶电池厚度在200nm以上，那么微晶电池的厚度要小于800nm，这样就可以大大缩短电池沉积时间了？ 听教授讲解真是受益匪浅，让我对非晶/微晶电池厚度的问题明白很多，十分感谢! ：底层的微晶要1微米，现在为提高沉积速率，一般选用VHF ：主要是频率高了，生长不好控制了 ：上述提到IMT的厚度，我认为完全正确。单结非晶硅电池厚度一般不超过500nm，微晶硅电池厚度一般1～2个微米。采用VHF不单纯是因为速度，还有轰击、结晶等的问题，要增加生长速率也不是单纯增加频率这么简单的事～～～ 17、等离子体喷涂技术制备多晶硅薄膜电池 等离子体喷涂技术或许可以用于高性能多晶硅薄膜电池制备。 具体讲就是，无氧气氛，或者一定真空下， 硅烷（或者硅粉） 在 氩气＋氢气混合高温等离子体中分解，直接喷涂衬底上。 当然，为了实现掺杂，需要混合一定量的硼烷或者磷烷。该技术沉积硅薄膜那是绝对的快，可以做到几微米/秒。 另外由于等离子体区域温度极高，喷涂到衬底可以获得多晶硅薄膜，掺杂也自然可以完成。 配合衬底自动扫描系统，就可以制作大面积电池了，可以大胆预见，或许未来的太阳能电池就喷油漆一样廉价、方便了。 大家觉得该技术产业化前景如何？ ：等离子体区域温度极高？如果是类似PECVD等中采用的低温等离子体的话，那么其宏观温度与衬底温度是接近的吧。如果是高温等离子体，那么其设备的复杂性和可行性在我看来是比较难想象的。 ：美国有个实验室做过这个，也发表过文章，材料方面的，一直没有见到器件的文章 现在也没消息了 ：请问万教授，这个技术同您的以下技术是一回事吗？         “本人从源头上革新，开发设计了一种独特的基于物理气相沉积原理的设备，可以大面积、快速沉积非晶硅、微晶硅薄膜，沉积速度可以达到10－20甚至100  nm/秒，其速度大于PECVD技术1－2个数量级。同时，还可以保证大面积均匀性和p，n掺杂的实现。该设备和工艺技术可以成为廉价硅基薄膜太阳能电池研发和产业化的法宝。” : 这个和我以前说的 一种基于物理气相沉积的技术不是一回事。 等离子体喷涂属于热喷涂的一种，感兴趣的人可以去查查，价格不会贵的承受不了。当然，用它来作硅薄膜电池，需要对现有的用于一般涂层的技术加以改进，不可能拿来就管用，而是受该原理的启发。 : 等离子喷涂(红色表示同一篇，同一个回答) 等粒子喷涂技术是继火焰喷涂之后大力发展起来的一种新型多用途的精密喷涂方法，它具有：①超高温特性，便于进行高熔点材料的喷涂。②喷射粒子的速度高，涂层致密，粘结强度高。③由于使用惰性气体作为工作气体，所以喷涂材料不易氧化。 <1>等离子的形成（以N2为例）： 0°k时，N2分子的两个原子程哑铃形，仅在x,y,z方向上平动； 大于10°k时，开始旋转运动； 大于10000°k时，原子间产生振动，分子与分子间碰撞，则分子会发生离解变为单原子： N2＋Ud——>N＋N 其中 Ud为离解能 温度再升高，原子会发生电离: N＋Ui——>N＋＋e 其中 Ui为电离能 气体电离后，在空间不仅有原子，还有正离子和自由电子，这种状态就叫等离子体。 等离子体可分为三大类：①高温高压等离子体，电离度100％，温度可达几亿度，用于核聚变的研究；②低温低压等离子体，电离度不足1％，温度仅为50～250度；③高温低压等离子体，约有1％以上的气体被电离，具有几万度的温度。离子、自由电子、未电离的原子的动能接近于热平衡。热喷涂所利用的正是这类等离子体。 <2>喷涂原理： 等粒子喷涂原理如图5－9所示。 等粒子喷涂是利用等离子弧进行的，离子弧是压缩电弧，与自由电弧项比较，其弧柱细，电流密度大，气体电离度高，因此具有温度高，能量集中，弧稳定性好等特点。 按接电方法不同，等离子弧有三种形式： ①非转移弧：指在阴极和喷嘴之间所产生的等离子弧。这种情况正极接在喷嘴上，工件不带电，在阴极和喷嘴的内壁之间产生电弧，工作气体通过阴极和喷嘴之间的电弧而被加热，造成全部或部分电离，然后由喷嘴喷出形成等离子火焰(或叫等离子射流)。 等粒子喷涂采用的就是这类等离子弧。 ②转移弧：电弧离开喷枪转移到被加工零件上的等离子弧。这种情况喷嘴不接电源，工件接正极，电弧飞越喷枪的阴极和阳极（工件）之间，工作气体围绕着电弧送入，然后从喷嘴喷出。 等离子切割，等离子弧焊接，等离子弧冶炼使用的是这类等离子弧。 ③联合弧:非转移弧引燃转移弧并加热金属粉末，转移弧加热工件使其表面产生熔池。这种情况喷嘴，工件均接在正极。 等离子喷焊采用这种等离子弧。 进行等粒子喷涂时，首先在阴极和阳极（喷嘴）之间产生一直流电弧，该电弧把导入的工作气体加热电离成高温等离子体，并从喷嘴喷出，形成等离子焰，等离子焰的温度很高，其中心温度可达30000°k，喷嘴出口的温度可达 ; 15000～20000°k。焰流速度在喷嘴出口处 可达1000～2000m/s，但迅衰减。粉末由送 粉气送入火焰中被熔化，并由焰流加速得到高于150m/s的速度，喷射到基体材料上形成膜。 图5-10 等离子焰流温度分布 <3>等粒子喷涂设备：等离子喷涂设备主要包括： ①喷枪：实际上是一个非转移弧等离子发生器，是最关键的部件，其上集中了整个系统的电，气，粉，水等。 ②电源：用以供给喷枪直流电。通常为全波硅整流装置。 ③送粉器：用来贮存喷涂粉末并按工艺要求向喷枪输送粉末的装置。 ④热交换器：主要用以使喷枪获得有效的冷却，达到使喷嘴延寿的目的。 ⑤供气系统：包括工作气和送粉气的供给系统。 ⑥控制框：用于对水，电、气、粉的调节和控制。 <4>等粒子喷涂工艺： 在等粒子喷涂过程中，影响涂层质量的工艺参数很多，主要有： ①等离子气体：气体的选择原则主要根据是可用性和经济性，N2气便宜，且离子焰热焓高，传热快，利于粉末的加热和熔化，但对于易发生氮化反应的粉末或基体则不可采用。Ar气电离电位较低，等离子弧稳定且易于引燃，弧焰较短，适于小件或薄件的喷涂，此外Ar气还有很好的保护作用，但Ar气的热焓低，价格昂贵。 气体流量大小直接影响等离子焰流的热焓和流速，从而影响喷涂效率，涂层气孔率和结合力等。流量过高，则气体会从等离子射流中带走有用的热，并使喷涂粒子的速度升高，减少了喷涂粒子在等离子火焰中的“滞留”时间，导致粒子达不到变形所必要的半熔化或塑性状态，结果是涂层粘接强度、密度和硬度都较差，沉积速率也会显著降低；相反，则会使电弧电压值不适当，并大大降低喷射粒子的速度。极端情况下，会引起喷涂材料过热，造成喷涂材料过度熔化或汽化，引起熔融的粉末粒子在喷嘴或粉末喷口聚集，然后以较大球状沉积到涂层中，形成大的空穴。 ②电弧的功率： 电弧功率太高，电弧温度升高，更多的气体将转变成为等离子体，在大功率、低工作气体流量的情况下，几乎全部工作气体都转变为活性等粒子流，等粒子火焰温度也很高，这可能使一些喷涂材料气化并引起涂层成分改变，喷涂材料的蒸汽在基体与涂层之间或涂层的叠层之间凝聚引起粘接不良。此外还可能使喷嘴和电极烧蚀。 而电弧功率太低，则得到部分离子气体和温度较低的等离子火焰，又会引起粒子加热不足，涂层的粘结强度，硬度和沉积效率较低。 ③供粉 供粉速度必须与输入功率相适应，过大，会出现生粉（未熔化），导致喷涂效率降低；过低，粉末氧化严重，并造成基体过热。 送料位置也会影响涂层结构和喷涂效率，一般来说，粉末必须送至焰心才能使粉末获得最好的加热和最高的速度。 ④喷涂距离和喷涂角 喷枪到工件的距离影响喷涂粒子和基体撞击时的速度和温度，涂层的特征和喷涂材料对喷涂距离很敏感。 喷涂距离过大，粉粒的温度和速度均将下降，结合力、气孔、喷涂效率都会明显下降；过小，会使基体温升过高，基体和涂层氧化，影响涂层的结合。在机体温升允许的情况下，喷距适当小些为好。 喷涂角：指的是焰流轴线与被喷涂工件表面之间的角度。该角小于45度时，由于“阴影效应”的影响，涂层结构会恶化形成空穴，导致涂层疏松。 ⑤喷枪与工件的相对运动速度 喷枪的移动速度应保证涂层平坦，不出线喷涂脊背的痕迹。也就是说，每个行程的宽度之间应充分搭叠，在满足上述要求前提下，喷涂操作时，一般采用较高的喷枪移动速度，这样可防止产生局部热点和表面氧化。 ⑥基体温度控制 较理想的喷涂工件是在喷涂前把工件预热到喷涂过程要达到的温度，然后在喷涂过程中对工件采用喷气冷却的措施，使其保持原来的温度。 近几年来，在等离子喷涂的基础上又发展了几种新的等离子喷涂技术，如： 3.真空等离子喷涂（又叫低压等离子喷涂） 真空等离子喷涂是在气氛可控的，4～40Kpa的密封室内进行喷涂的技术。 因为工作气体等离子化后，是在低压气氛中边膨胀体积边喷出的，所以喷流速度是超音速的，而且非常适合于对氧化高度敏感的材料。 4.水稳等离子喷涂 前面说的等离子喷涂的工作介质都是气体，而这种方法的工作介质不是气而是水，它是一种高功率或高速等离子喷涂的方法，其工作原理是： 喷枪内通入高压水流，并在枪筒内壁形成涡流，这时，在枪体后部的阴极和枪体前部的旋转阳极间产生直流电弧，使枪筒内壁表面的一部分蒸发、分解，变成等离子态，产生连续的等离子弧。由于旋转涡流水的聚束作用，其能量密度提高，燃烧稳定，因此，可喷涂高熔点材料，特别是氧化物陶瓷，喷涂效率非常高 ：估计万教授目前实验出自电子束蒸发（物理气相沉积），新的构思基于真空等离子喷涂的改进。 : 通过楼上的帖子对等离子喷涂技术有了一定的了解。用这种技术制作涂层应该难度不大。但要想用此项技术用来做太阳电池这种电子器件，应该还有很漫长的路要走。 比如：电池的衬底、TCO层等能否承受这种等离子体？ 如果几微米/秒的沉积速度沉积多晶硅的话如何能够保证一定的晶体结构？如果沉积的是非晶硅，如此高的温度又如何保证一定的氢含量？…… 当然，我们不能用现有的观点来否定将来也许可行的技术。 18.什么是气相沉积？它有哪几类？ 答：气相沉积技术也是一种在基体上形成一层功能膜的技术，它是利用气相之间的反应，在各种材料或制品表面沉积单层或多层薄膜，从而使材料或制品获得所需的各种优异性能。 气相沉积技术一般可分为两大类：物理气相沉积（pvd)和化学气相沉积（cvd）。 1.物理气相沉积:在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子或使其离子化为离子，直接沉积到基体表面上的方法。物理气相沉积法主要包括真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀膜等。 2.化学气相沉积:把含有构成薄膜元素的一种或几种化合物、单质气体供给基体，借助气相作用或在基体表面上的化学反应在基体上制得金属或化合物薄膜的方法。化学气相沉积法主要包括常压化学气相沉积、低压化学气相沉积和兼有cvd和pvd两者特点得等离子化学气相沉积等。 19.PVd的基本镀膜技术有那几种？比较它们沉积粒子的能量与膜，基结合强度有什么区别？ 答：物理气相沉积法主要包括真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀膜等。 真空蒸镀是在真空条件下，用加热蒸发的方法使镀料转化为气相，然后凝聚在基体表面的方法称为蒸发镀膜，简称蒸镀。真空蒸镀时，蒸发粒子动能为0.1～1.0ev,膜对基体的附着力较弱，为了改进结合力，一般采用:①在基板背面设置一个加热器，加热基极，使基板保持适当的温度，这既净化了基板，又使膜和基体之间形成一薄的扩散层,增大了附着力；②对于蒸镀像Au这样附着力弱的金属，可以先蒸镀像Cr，Al等结合力高的薄膜作底层。 溅射镀膜是在真空室中，利用荷能粒子轰击材料表面，使其原子获得足够的能量而溅出进入气相，然后在工件表面沉积的过程。阴极溅射时溅射下来的材料原子具有10～35ev的动能，比蒸镀时原子动能（0.1～1.0ev）大得多，因此溅射镀膜的附着力也比蒸镀膜大。 离子镀膜是在真空条件下，借助于一种惰性气体的辉光放电使气体或被蒸发物质部分离化，气体或被蒸发物质离子经电场加速后对带负电荷的基体轰击的同时把蒸发物或其反应物沉积在基体上。由于电场的作用，待镀材料离子以几千电子伏特的能量射到工件表面上，可以打入基体约几纳米的深度，从而大大提高涂层的结合力。而未经电离的蒸发材料原子直接在工件上沉积成膜。此外，惰性气体离子与镀膜材料离子在基板表面上发生的溅射，还可以清除工件表面的污染物，进一步改善结合力。 20.CVD的主要特点是什么？ 答：CVD的主要特点是： ①在中温或高温下，通过气态的初始化合物之间的气相化学反应而沉积固体； ②可以在大气压（常压）或者低于大气压（低压）下进行沉积。一般说低压效果要好一些； ③采用等离子和激光辅助技术可以显著地促进化学反应，使沉积可在较低的温度下进行； ④镀层的化学成分可以改变，从而获得梯度沉积物或者得到混和镀层； ⑤可以控制镀层的密度和纯度； ⑥绕镀性好，可在复杂形状的基体上以及颗粒材料上镀制； ⑦气流条件通常是层流的，在基体表面形成厚的边界层； ⑧沉积层通常具有柱状晶结构，不耐歪曲。但通过各种技术对化学反应进行气相扰动，可以得到细晶粒的等轴沉积层； ⑨可以形成多种金属、合金、陶瓷和化合物层。 21、吸收系数的计算 偶今天做了一个薄膜的透射反射光谱,但是算吸收系数的时候有的为负数,很纳闷 请问各位大侠,吸收系数的公式有哪些啊? ：T=(1-R)2exp(-ad) a=1/d[ln((1-R)2/T)]  2为平方项 : 这个式子对膜厚有没有要求啊 : 当然有要求.d就是厚度 22、非晶硅太阳能电池的发电成本究竟如何计算的？ 我不太明白 据我所知，现在国内家庭日均用电量在10度左右 那么根据以下条件我来计算每户太阳能发电成本 假设1：设商用非晶硅电池的稳定转化率为5%，年限为20年，还算正常吧？ 假设2：设非晶硅电池组件价格为30元/w,就算考虑安装以及蓄电池和系统费用，以50元/w计算（不知是否合理） 计算如下： 一天一户消耗10度电，即10kwh（一年消耗3650kwh） 那么能满足一户家庭的电池的发电功率应该为：10kwh/8小时=1250w 那么一个家庭使用太阳能发电需一次性投入1250w乘以50元/w=62500元 平均每年投资为62500/20=3125元 则使用太阳能一度电电价为：3125/3650=0.856元 相比于现在0.5元的电价，还是不算太高啊 不过使用的电池板面积似乎是个问题，计算如下： 假设4：按每天接受光照8小时计算（算保守吧） 假设5：温带地区平均接受阳光辐照强度为130-200w/m2，取最低130 假设6：非晶硅电池转化率5% 计算如下： 那么非晶电池接受的光照辐照强度每日需达到10kwh/5%=200kwh 故电池接受的光照的功率应该为：200kwh/8hours=25kw 根据假设5，需要的电池面积S=25000/130=192平方米 每户安装这么大的非晶硅太阳能电池在中国仿佛不大现实 不过在国外，比如美国，还是应该有潜力挖，无论价格还是面积。 故可以认为一个家庭用户需一次购买电池：25kw乘以30rmb/w= 750000rmb 也不知道我这样的计算是否正确？误差大不大？ ：我认为 假设5：温带地区平均接受阳光辐照强度为130-200w/m2，取最低130， 取的有问题，因为一般一个家庭户用系统用3kW 的电池板，一天按照5小时1000W/m2的光照来算，即使用非晶硅电池50W/m2,也只需要60m2的面积。 当然我也只是理论上的一种分析 ，我也没有实际的安装电站经验，仅供参考。 : 假设1：设商用非晶硅电池的稳定转化率为5%，年限为20年 假设2：设非晶硅电池组件价格为30元/w,就算考虑安装以及蓄电池和系统费用，以50元/w计算（不知是否合理） 假设3：按每天接受光照3小时计算（折合成标准条件：Am1.5，1000W/m2） 计算如下： 一天一户消耗10度电，即10kwh（一年消耗3650kwh） 那么能满足一户家庭的电池的发电功率应该为：10kwh/3小时=3333w（不考虑系统效率） 那么一个家庭使用太阳能发电需一次性投入3333w乘以50元/w=166650元 平均每年投资为166650/20=8332.5元 则使用太阳能一度电电价为：8332.5/3650=2.3元 相比于现在0.5元的电价，…… 使用的电池板面积计算如下：3333/（1000*5%）=67m^2 ：那么能满足一户家庭的电池的发电功率应该为：10kwh/8小时=1250w 极度的不合理！！！ 每天3小时算不错了。 有数据，在中国一类地区如新疆，青海：晶硅电池年发电量1kWh/1W                                                                       非晶硅电池年发电量1.2kWh/1W