傳統(tǒng)硅太陽能制備工藝生產(chǎn)的多晶硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率約為17%，難以突破。采用低溫等離子清洗機(jī)對電池表面進(jìn)行處理，多晶硅太陽能電池的峰值功率和光電轉(zhuǎn)換效率提高了5%左右。用等離子清洗機(jī)處理多晶硅電池表面的方法，具有氨化磚表面鈍化、磷磚玻璃去除、電池清洗、絨面優(yōu)化的功能。因此，采用等離子清洗技術(shù)可以提高太陽能電池的產(chǎn)品性能。
低溫等離子體由大量的電子、離子和中性粒子組成。低溫等離子體中存在著復(fù)雜的原子、分子碰撞過程和各種物理、化學(xué)反應(yīng)。這些顆粒和這些復(fù)雜的過程作用于材料表面，會(huì)改變材料表面的結(jié)構(gòu)、成分和性能。
等離子體在太陽能光伏電池行業(yè)的五大應(yīng)用
1.清潔指紋油
在鋪設(shè)或焊接過程中，由于手指觸摸，電池板表面會(huì)留下指紋和油漬。電池片的表面有很細(xì)的絨面結(jié)構(gòu)，所以很難清洗。油漬會(huì)阻礙電池表面對光線的吸收和利用，導(dǎo)致電池組件的發(fā)電效率下降。低溫等離子體通過電離氣體產(chǎn)生高溫高速電子束（宏觀上顯示氣體溫度較低），在軸流風(fēng)扇的作用下將電子束吹出，去除油污、指紋等。電池的表面，從而起到清潔的作用。
2.紋理表面
多晶硅光伏電池的表面需要通過制絨工藝制備一層蠕蟲狀絨面，從而提高光的吸收和利用效率。一般的制備工藝是用硝酸和氫氟酸按一定的比例對多晶硅電池表面進(jìn)行刻蝕，使硅片表面形成一層多孔硅。多孔硅可以作為吸雜中心，提高光生載流子的壽命，具有較低的反射系數(shù)。然而，多孔硅結(jié)構(gòu)松散且不穩(wěn)定，電阻和表面復(fù)合率高。。低溫等離子體的高速粒子撞擊電池片表面，一方面可以使絨面更加細(xì)致有序，另一方面也可以使表面結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，減少復(fù)合中心的產(chǎn)生。
3.溫蝕刻
由于磷在光伏制備過程中的擴(kuò)散，電池的表面和邊緣不可避免地會(huì)摻雜磷。隨著磷的擴(kuò)散，光生電子將從前面流向后面，導(dǎo)致PN結(jié)短路，導(dǎo)致并聯(lián)電阻減小。。并聯(lián)電阻反映了電池的泄漏水平，這將影響太陽能電池的開路電壓。它的降低會(huì)降低開路電壓，但對短路電流基本沒有影響。電池表面還形成了PSG（磷硅酸鹽玻璃），PSG易于吸收空氣中的水分，從而降低了電流和功率衰減。。低溫等離子體可以通過粒子掃掠分解過量的擴(kuò)散磷，從而達(dá)到去除PSG的目的。。
4.表面鈍化
在光伏電池的制備過程中，由于切割過程的存在，會(huì)在電池表面形成懸掛鍵。懸掛鍵可以捕獲光生載流子，限制光電流的產(chǎn)生，這是光伏電池的一種嚴(yán)重的能量損耗方法。。低溫等離子體可以電離氫氣，利用氫離子修復(fù)鈍化電池表面的懸掛鍵，使硅原子恢復(fù)到穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。。
5.減少死層的影響
在擴(kuò)散區(qū)，由于磷原子處于晶格間隙位置，會(huì)導(dǎo)致晶格缺陷。由于磷和硅之間的原子半徑不匹配，高濃度的磷也會(huì)導(dǎo)致晶格缺陷。。因此，在硅電池的表面層中，少數(shù)載流子的壽命極低，表面層吸收短波長光子產(chǎn)生的光生載流子對電池的光電流輸出貢獻(xiàn)很小。因此，表層被稱為“死層"。。“死層"的存在是不可避免的，但有些方法可以用來減少“死層"的影響。低溫等離子體的吹掃可以使表面磷原子的分布更加均勻，并促進(jìn)磷原子的正確放置，從而減少死層對電池表面的影響。
低溫等離子體處理的一個(gè)顯著特點(diǎn)是工藝參數(shù)的控制，使其具有可靠性和重現(xiàn)性，特別是在工業(yè)生產(chǎn)中。低溫等離子體技術(shù)有望在不久的將來在第三代太陽能電池中發(fā)揮重要作用。
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