等离子体在太阳能光伏电池行业的五大应用

传统硅太阳能制备工艺生产的多晶硅太阳能电池光电转换效率约为17%，难以突破。采用低温等离子清洗机对电池表面进行处理，多晶硅太阳能电池的峰值功率和光电转换效率提高了5%左右。用等离子清洗机处理多晶硅电池表面的方法，具有氨化砖表面钝化、磷砖玻璃去除、电池清洗、绒面优化的功能。因此，采用等离子清洗技术可以提高太阳能电池的产品性能。

低温等离子体由大量的电子、离子和中性粒子组成。低温等离子体中存在着复杂的原子、分子碰撞过程和各种物理、化学反应。这些颗粒和这些复杂的过程作用于材料表面，会改变材料表面的结构、成分和性能。

等离子体在太阳能光伏电池行业的五大应用

1.清洁指纹油

在铺设或焊接过程中，由于手指触摸，电池板表面会留下指纹和油渍。电池片的表面有很细的绒面结构，所以很难清洗。油渍会阻碍电池表面对光线的吸收和利用，导致电池组件的发电效率下降。低温等离子体通过电离气体产生高温高速电子束（宏观上显示气体温度较低），在轴流风扇的作用下将电子束吹出，去除油污、指纹等。电池的表面，从而起到清洁的作用。

2.纹理表面

多晶硅光伏电池的表面需要通过制绒工艺制备一层蠕虫状绒面，从而提高光的吸收和利用效率。一般的制备工艺是用硝酸和氢氟酸按一定的比例对多晶硅电池表面进行刻蚀，使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，具有较低的反射系数。然而，多孔硅结构松散且不稳定，电阻和表面复合率高。。低温等离子体的高速粒子撞击电池片表面，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，减少复合中心的产生。

3.温蚀刻

由于磷在光伏制备过程中的扩散，电池的表面和边缘不可避免地会掺杂磷。随着磷的扩散，光生电子将从前面流向后面，导致PN结短路，导致并联电阻减小。。并联电阻反映了电池的泄漏水平，这将影响太阳能电池的开路电压。它的降低会降低开路电压，但对短路电流基本没有影响。电池表面还形成了PSG（磷硅酸盐玻璃），PSG易于吸收空气中的水分，从而降低了电流和功率衰减。。低温等离子体可以通过粒子扫掠分解过量的扩散磷，从而达到去除PSG的目的。。

4.表面钝化

在光伏电池的制备过程中，由于切割过程的存在，会在电池表面形成悬挂键。悬挂键可以捕获光生载流子，限制光电流的产生，这是光伏电池的一种严重的能量损耗方法。。低温等离子体可以电离氢气，利用氢离子修复钝化电池表面的悬挂键，使硅原子恢复到稳定的结构。。

5.减少死层的影响

在扩散区，由于磷原子处于晶格间隙位置，会导致晶格缺陷。由于磷和硅之间的原子半径不匹配，高浓度的磷也会导致晶格缺陷。。因此，在硅电池的表面层中，少数载流子的寿命极低，表面层吸收短波长光子产生的光生载流子对电池的光电流输出贡献很小。因此，表层被称为“死层”。。“死层”的存在是不可避免的，但有些方法可以用来减少“死层”的影响。低温等离子体的吹扫可以使表面磷原子的分布更加均匀，并促进磷原子的正确放置，从而减少死层对电池表面的影响。

低温等离子体处理的一个显著特点是工艺参数的控制，使其具有可靠性和重现性，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。