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六、 薄膜电池工艺简介 叠层电池结构 SiO2(20~40nm) TCO(700~1000nm) a-si(~300nm) SiO2(100nm) μc-Si(~1.7μm) AZO(~100nm) Ag (130~200nm) ITO(In2O3:Sn) 氧化铟(锡) FTO( SnO2:F) 掺氟氧化锡 ZAO (ZnO: Al) 掺铝氧化锌 其他 (GAO,ATO, …..) TCO( transparent conductive oxide) [透明导电氧化物]的分类 TCO简介 ITO(In2O3:Sn) 氧化铟(锡)

1、应用范围 主要平板显示器、液晶显示、触摸屏 薄膜太阳能电池(CIGS、HIT) 缺点: 成本高,热性能较差 (耐还原性差, 在等离子体下易被还原)

2、制备方式 DC-磁控溅射 RF-磁控溅射 电子束蒸发 磁控溅射 FTO( SnO2:F) 掺氟氧化锡

1、应用范围 薄膜太阳能电池 缺点: Sn4+易被氢离子还原

2、制备方式: APCVD法 在线式APCVD(浮法线) AGC (Asahi float glass) , NSG 离线式APCVD(离线式) 优点: 成本低,制备技术相对成熟,耐热性能好 ZnO:Al(ZAO)氧化锌

1 、应用范围 a-si;

uc-si;

a-si/uc-si 优点: 稳定性好;

近红外高透过率,不受氢离子还原作用

2、制备方式 磁控溅射+制绒 ( leybold optics, PIA Nova, 信义玻璃 ) 缺点:成本较高,产品有待验证 TCO与薄膜太阳能电池的关联 薄膜太阳能电池 Sunlight glass - Ag ZnO:Al n:a-si i:a-si p:a-si TCO(SnO2:F) + 光生电压Voc TCO用于薄膜电池的前电极 TCO作为薄膜电池前电极的性能要求 透光性: 可见光 (Transimission)>80% 表面绒面度: (Roughness) 12~15% 面电阻 R 9~13 Ω 更低的成本 薄膜太阳能电池的未来 TJ Cost: - 40% * ZnO:Ag + TCO Q4 Q1 Q4 Q3 Q2 Q2 Q4 Q3 Q1 Q3 CY2010 CY2011 CY2009 8.5% 9.0% 10.0% 12.0% Intermediate Layer (SOIR) Q2 9.5% 10.5% Q1 Q2 Q3 Q4 CY2012 11.0% Project - X Enhanced Light Trapping Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 CY2013 $ Production/watt = Watt/m2 Cost/m2 Driving Cost DownDriving Watts Up 更高的效率 非晶硅/微晶硅电池的未来结构 氧化硅(掺磷)夹层 非晶硅 微晶硅 氧化锌(ZnO)/银 氧化锌(ZnO)玻璃 光捕获(Light Trapping)示意图 单位基础常识 微米 1um=10-6 m(米)纳米 1nm=10-9 m(米)埃米 1? =10-10 m(米)赫兹1Hz=1/T (T为周期,T的单位为秒)兆瓦 1MW=1000KW=106W 真空单位 1Torr=1000mtorr=133Pa1bar=1000mbar≈1atm=1.03*105 Pa 1mtorr=0.133Pa 1hpa=100Pa=1mbar