一种以聚对苯二甲酸乙二酯塑料为衬底非晶硅薄膜太阳电池的制备方法

摘要

本发明提出一种在聚对苯二甲酸乙二酯塑料(PET)廉价塑料衬底上低温沉积柔性非晶硅薄膜太阳电池的技术，方法是：首先采用等离子体辉光对PET塑料薄膜进行预处理，以实现硅基薄膜电池所需求的衬底表面形貌；采用高压高氢稀释相结合的方式，在125℃温度下优化非晶硅薄膜材料及电池的性能；在PET塑料衬底上获得了转换效率达到5.4％的柔性非晶硅太阳电池。本发明的优点是，采用廉价的聚对苯二甲酸乙二酯塑料代替昂贵的聚酰亚胺作塑料衬底，成本低廉，性能完全达到使用要求；非晶硅电池部分p、i、n三层均采用低温的制备工艺，沉积温度不超过125℃，在制备过程中能耗大大减少，使得太阳电池的制造成本大大降低。

主权项

1. 一种以聚对苯二甲酸乙二酯塑料为衬底非晶硅薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于步骤如下：1)将聚对苯二甲酸乙二酯塑料进行改性预处理，即将表面平整、无明显划痕、可见光透过率为80％～90％的聚对苯二甲酸乙二酯塑料薄膜，在等离子化学气相沉积设备的腔室内，利用低温氩气等离子体对聚合物的表面形貌进行改性预处理，衬底温度：125度，辉光功率：40W～100W，反应气压：40Pa～80Pa，处理时间：10～30分钟。2)在改性预处理后的聚对苯二甲酸乙二酯塑料衬底上，采用电子束反应热蒸发或溅射的方式制备厚度为80nm～800nm的透明导电膜，沉积温度不大于140℃；3)在沉积有透明导电膜的聚对苯二甲酸乙二酯塑料衬底上，采用射频-等离子化学气相沉积法，制备pin型非晶硅太阳电池，工艺参数为：反应压力3Torr～5Torr、沉积温度不大于125℃、氢稀释率2％～4％，辉光激发频率为13.56MHz；4)采用常规蒸镀的方式制备太阳电池的铝电极。