金徕：低温等离子体清洗机在太阳能光伏玻璃中的应用

 

        等离子体清洗机在太阳能光伏玻璃上的应用

        还有一种薄膜光伏玻璃，也就是说CIS和CdTe所用的太阳能电池板和薄膜大部分都是Z，其中CIS薄膜太阳能电池的制造过程中使用了稀有金属硒，这使得大规模生产的成本比较高，而且CIS的生产工艺非常复杂，这也对大规模生产构成了一定的困难，所以现在机会还不是完全高精尖。至于CdTe薄膜太阳能电池，由于其原料中的镉已被证明是致癌物质，因此与太阳能电池的绿色能源特性有一点冲突。此外，他们原料中的碲也相对昂贵。因此，硅基薄膜电池更适合大规模生产。

        目前，太阳能背板有两种类型：

        1.涂布型背板，在作为基材的PET聚酯薄膜外表面涂布含氟树脂；

        2.涂胶复合背板，采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜外表面的一层氟膜作为基材。

        含氟材料功能优越，耐热、耐水、耐腐蚀，但也具有较高的拒水拒油功能，不利于与太阳能封装膜EVA的结合。因此，包装前一般的处理方法是使用低温等离子体处理

        低温等离子体清洗机可以提高含氟材料的亲水性，改善含氟材料与太阳能封装膜乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的结合功能，为太阳能电池提供稳定有用的保护。

        经金徕​低温等离子清洗机处理后，可增加含氟涂层表面，减小接触角，增加EVA的剥离力，进而提高含氟涂层与EVA的结合功能。随着低温等离子体处理功率和时间的增加，有利于改善其外观和功能。

        以硅片面板为例，据测试，采用传统硅基太阳能制备工艺生产的多晶硅太阳能电池，未经低温等离子体处理，光电转换功率约为17%，难以破碎。采用低温等离子体设备对电池表面进行处理，结果表明，处理后多晶硅太阳电池的峰功

        速率和光电转换功率均提高约5%。由此推测，利用低温等离子体处理多晶硅电池外观的方法，可以钝化氮化硅外观，去除磷硅玻璃，清洁电池，优化表面麂皮，因此利用这一技能可以提高太阳能电池的产品功能。采用低温等离子体技术对涂覆GPJ太阳能背板的含氟涂层表面进行处理，当处理功率为4.0kW，处理时间大于3s时，表面功能达到Z高，达到稳定状态.

等离子清洗机

        等离子体在光伏玻璃的使用主要包括以下五个方面

        一.清洗指纹油渍

        电池片外观在整理或焊接过程中会因手指触碰而留下指纹和油渍，且电池片外观有细致的麂皮结构，整理难度较大。油渍等会阻碍电池外部对光线的吸收和使用，导致组件发电量下降。低温等离子体会通过电离气体产生高温高速电子束（微观上会出现低气体温度）。横梁在轴流风机作用下进行吹扫，去除电池表面的油污和指纹，进而起到清洗作用

        二、面绒制作

        多晶硅光伏电池的外观需要通过制绒工艺制备一种蠕虫状麂皮，以提高光吸收和功率使用。一般的制备工艺是用硝酸和氢氟酸按一定比例对多晶硅电池表面进行刻蚀，在硅片表面形成一层多孔硅。多孔硅可以作为吸杂中心，提高光生载流子的寿命，并具有较低的反射系数。但多孔硅结构疏松不稳定，电阻和外部复合率高。低温等离子体的高速粒子撞击电池表面，一方面可以使绒面更加细致有序，另一方面也可以使表面结构更加稳定，减少复合中心的发生。

        三、热蚀刻

        由于光伏制备过程中磷的分散性，不可避免地会将磷掺杂到电池的表面和边缘。光生电子会随着磷的色散从前向后流动，形成PN结短路，进而导致并联电阻下降。并联电阻反映电池漏电

        影响太阳能电池开路电压的电平降低了开路电压，但对短路电流没有任何影响。电池外部还会形成PSG（磷硅玻璃），容易吸收空气中的水分，导致电流下降和功率衰减。低温等离子体可以通过颗粒吹扫来区分多余的分散磷，从而达到去除PSG的目的。

       四、外观钝化

        由于光伏电池制备过程中切割工艺的存在，会在电池外部形成挂键，可以捕获光生载流子，限制光电流的发生，这是光伏电池能量损耗严重的一种模式。低温等离子体可以电离氢气，氢离子可以用来修复钝化电池表面的悬挂键，使硅原子恢复到稳定的结构。

        五、下降死层的影响

        在弥散区中，非活性磷原子位于晶格间隙中，会造成晶格缺陷。由于磷和硅的原子半径不匹配，高浓度的磷也会构成晶格缺陷。因此，在硅电池的表层，少量载流子的寿命极低，表层吸收短波光子产生的光生载流子对电池光电流输出的贡献很小，所以表层被称为“死层”。“死层”的存在是不可避免的，但有一些办法可以减少“死层”的影响。低温等离子体的吹扫可使外表面磷原子分布更多

        加入均匀性促进磷原子的正确放置，进而减少对电池外部的死层影响。

        低温等离子体处理的一个明显特点是工艺参数的可操控性，使其具有良好的可靠性和重现性，特别是在工业生产中。低温等离子体技术有望在不久的将来在第三代太阳能电池中发挥重要作用。