先進(jìn)封裝與系統(tǒng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（APSTL，亞利桑那州，Scottsdale）宣布他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出帶有薄層晶體硅的襯底（TCSS），可用于光伏（PV）電池的制造。這一技術(shù)的最終目標(biāo)是在硅基太陽(yáng)能電池卷軸到卷軸生產(chǎn)工藝中采用該技術(shù)，將模塊成本降低約30%。

將50 µm厚的p+多晶硅沉積在鋁襯底上。（來(lái)源：APSTL）

“與傳統(tǒng)工藝不同，在襯底上沉積薄膜需要采用多種CVD技術(shù)，通過(guò)TCSS技術(shù)沉積的是晶體硅薄膜，具有很好的導(dǎo)電性，這很適合提高太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率，”公司的CTO Dev Gupta這樣介紹。這種方法將晶體硅薄層沉積在金屬襯底上。該工藝避免了晶錠切割帶來(lái)的損耗，將硅的消耗（g/Wp）降低了6倍。Gupta還介紹說(shuō)，沉積好的襯底可以分割成方形或者矩形硅晶片，可以取代傳統(tǒng)的多晶硅硅片，并與目前制作后道模塊的設(shè)備兼容。“最終將在連續(xù)的襯底上制造多晶硅薄層，滿(mǎn)足大尺寸集成PV電池板的要求?！?

該公司并未披露太多關(guān)于制備新型襯底的信息，Gupta只是介紹說(shuō)這種方法主要源自對(duì)硅中存在的缺陷和缺陷對(duì)電子輸運(yùn)影響的理解，以及“沉積工藝和晶體
生長(zhǎng)條件會(huì)導(dǎo)致多種缺陷，產(chǎn)生不同的影響?！?/P>

由于未披露其獨(dú)享的知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息，該技術(shù)開(kāi)發(fā)公司僅僅發(fā)布對(duì)了TCSS技術(shù)基本原理的研究，并表示將“擴(kuò)展這項(xiàng)可靠的晶體硅技術(shù)，達(dá)到PV模塊所需的每片低于2美元的程度，與此同時(shí)，可以提供比玻璃襯底薄膜技術(shù)的空間效率高50%，表面更粗糙的面板?！?/P>

此外TCSS方法可以降低對(duì)厚硅晶圓以及昂貴的多晶硅生產(chǎn)設(shè)備的需求。硅晶圓具有晶體結(jié)構(gòu)，可以獲得約15-22%的轉(zhuǎn)換效率，這一數(shù)值幾乎是目前薄膜PV面板的兩倍。然而，Gupta介紹說(shuō)，這種較厚的晶體硅晶圓，其制作工藝相當(dāng)“古老”。為了保證晶圓可以被處理，必須保持一定的厚度，但實(shí)際上用于吸收光子，轉(zhuǎn)換電子的最大晶體硅厚度也不過(guò)80 µm。

他說(shuō)，TCSS晶圓可以降低硅晶圓基的PV制造設(shè)備投入，使之可以與最新的薄膜技術(shù)相媲美。薄膜PV方法需要廉價(jià)的沉積工具，可以沉積多晶硅，或者Cd-Te、CdS、CIS和CIGS化合物薄膜。

Gupta還介紹說(shuō)，除了設(shè)備成本因素，薄膜PV的開(kāi)發(fā)還存在其他問(wèn)題，“對(duì)于像CIS和CIGS這樣成分復(fù)雜的化合物半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，技術(shù)開(kāi)發(fā)已經(jīng)相對(duì)緩慢了?！北∧す?yīng)商正面臨著“一些無(wú)法解決的材料問(wèn)題，例如工藝對(duì)薄膜均勻性、相分離和缺陷的影響，這些最終都會(huì)影響到轉(zhuǎn)換效率。”