# 【39】卷对卷工艺制备柔性硅基薄膜电池研究进展

## 基本信息
- **作者**：杨君坤等（上海空间电源研究所）
- **来源**：第15届中国光伏学术年会（CPVC15）
- **路径**：源文件/文献/卷绕相关/卷对卷工艺制备柔性硅基薄膜电池研究进展.pdf
- **阅读日期**：2026-04-11
- **理解程度**：⭐⭐⭐

## 核心内容

### 研究背景/目的
- 柔性硅基薄膜太阳电池：轻质、可卷曲、便携
- 应用：军民两用
- 目标：卷对卷（R2R）连续化生产，提高效率

### 基材与设备

#### 基材
| 参数 | 值 |
|------|-----|
| 材料 | 聚酰亚胺（PI） |
| 幅宽 | 30cm |
| 厚度 | 25μm |

#### 工艺路线
| 工序 | 技术 |
|------|------|
| 背电极 | 卷对卷磁控溅射 |
| n-i-p结 | 卷对卷PECVD |
| 上电极 | 卷对卷磁控溅射 |

### 电池结构
```
Ag/ZnO复合背电极 + n-i-p非晶硅 + ITO上电极
```

### ITO厚度优化

| ITO厚度 | EQE积分电流密度 | EQE峰值响应 |
|---------|-----------------|-------------|
| 100nm | 16.4 mA/cm² | 82% |
| **80nm** | **18.5 mA/cm²** | **92%** |
| 70nm | 17.5 mA/cm² | 87% |

**结论**：ITO厚度80nm最优，继续减薄会导致下降

### 非晶硅单结电池优化

#### 优化措施
1. 本征层厚度降低20%
2. P型层厚度降低50%
3. 特殊工艺配方改进

#### 优化效果
| 走速 | 优化前电流密度 | 优化后电流密度 |
|------|----------------|----------------|
| 30mm/min | - | 18.40 mA/cm² |
| 36mm/min | - | 19.70 mA/cm² |

### 非晶硅/非晶硅双结电池

#### 结构
- 顶电池：3个本征腔室，走速40mm/min
- 底电池：1个本征腔室，走速80mm/min
- 顶电池厚度约为底电池的1/6

#### 电流匹配优化

| 电池类型 | 优化前 | 优化后 |
|----------|--------|--------|
| 顶电池 | 9.70 mA/cm² | 10.20 mA/cm² |
| 底电池 | 9.25 mA/cm² | 9.80 mA/cm² |
| **双结效率** | **6%** | **7.27%** |

### 关键工艺参数

| 参数 | 值 |
|------|-----|
| ITO溅射温度 | 200℃ |
| O₂流量 | 2sccm |
| a-Si走速 | 30-80mm/min |
| 电池面积 | 33cm² |
| 单结效率 | 7.4% |
| 双结效率 | 7.27% |

## 与其他文献的关联

### 印证点
- 与《PI基材Cu膜_王恩泽2023》印证：PI是常用柔性基材
- 与《卷对卷磁控溅射工艺》印证：磁控溅射是常用沉积技术

### 与XC03项目关联
- XC03也是卷对卷工艺
- PI基材处理方式可参考
- 走带速度参数有参考价值

## 个人理解/提炼

**核心价值**：提供了完整的卷对卷柔性电池制备工艺

**关键参数**：
- ITO厚度：80nm最优
- 走速：30-80mm/min
- 双结效率：7.27%

**对XC03的启发**：
- PI基材的处理经验
- 多腔室工艺的参数协调
- 电流匹配优化的思路

## 待深入/疑问
- PECVD工艺具体参数
- 电化学钝化处理方法

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## 📅 更新记录

| 日期 | 操作 | 说明 |
|------|------|------|
| 2026-04-11 | 新增 | 芝士虾 |