非晶硅薄膜太阳能电池关键生产设备工作原理研究

摘要：太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生清洁能源。大阳能电池技术是近些年来发展最快、最受瞩目的项目之一，其生产设备是决定其品质与性能的关键。

关键词：薄膜、太阳能、设备、PECVD、激光划刻系统、磁控溅射系统

Abstract: solar energy is the human the inexhaustible renewable clean energy. Sun arises to battery technology in recent years is the fastest growing and most notably one of the project, the production equipment is the quality and performance of the decision to key.

Keywords: film, solar energy, equipment, PECVD, laser row moment system, magnetron sputtering system

非晶硅太阳能电池具有较高的转换效率和较低的成本及重量轻等特点，它主要是以非晶硅薄膜为基础，通过掺杂、沉积得到N形或P形掺杂的非晶硅薄膜，其主要生产设备包括：PIN层沉积系统、激光划刻系统、磁控溅射系统、清洗机、汇流电极装备、叠层装置系统、辊压机、层压机、接线盒安装设备、在线模拟测试设备等。其中以PIN层沉积系统、激光划刻系统、磁控溅射系统最为关键。

PIN层沉积系统（PECVD）

PECVD反应室中通入反应气体，并在两极板之间加上激励电压时，在系统的两个电极之间就会产生放电现象，形成放电电流。辉光放电区域由发光部分和暗区部分组成。辉光区可分为许多辉光度及其密度差别很大的小区域。由于从阴极发射出的电子能量非常低，很难对气体分子发生作用，因此在非常靠近阴极的地方形成阿斯顿暗区，从阴极发射出的电子，在穿过阿斯顿暗区的过程中，被在放电电压中占大部分的阴极电压降产生的电场加速，获得了足够的能量，当它们与气体分子作用时，就会使气体分子激发而发光，形成阴极辉光区。与气体分子没有发生作用的电子，穿过阴极辉光区后被进一步加速，由于此时电子的能量超过了分子激发所需能量的最大值，再与气体分子作用时，就会使其分解、电离，从而产生大量的离子和低速电子，发光变弱，形成阴极暗区。阴极暗区中形成的大量的低速电子受到加速后，进而激励气体分子，使其发光，这就是负辉光区。在负辉光区，由于电子密度变大，电场急剧减弱，电子能量的减小使得分子最有效地激发。随后，电子能量降到很小，与离子再复合而发光变弱，形成法拉第暗区。此后由于电场逐渐增强，形成正柱区，该区内的场强一样，电子和正离子基本上满足电中发生器条件，即处于等离子体状态。而在阳极附近，电子被阳极吸引，离子被阳极排斥而形成阳极暗区，由于阳极的气体被加速了的电子激发，阳极便被阳极辉光所覆盖。

对于高频电源激励条件下的辉光放电过程而言，只有质量很小的电子才能够