Xunlight 公司，并在积极筹划更大的产能。

　　日本在柔性衬底太阳电池的研究方面也走在世界前列。在日本，

Sharp 公司、Sanyo

公司、

TDK 公司、Fuji 公司都投入了大量人力、物力从事柔性衬底非晶硅太阳电池的研制，

已经建成了多条兆瓦量级的聚酯膜柔性电池生产线。

Sanyo 公司最早在无人驾驶的太阳

能飞机上采用了柔性衬底非晶太阳电池作为能源，完成了横跨美洲大陆的飞行，显示了
柔性非晶薄膜太阳电池作为飞行器能源的巨大潜力。

Sharp 公司、TDK 公司在聚酯膜上制

备的非晶硅太阳电池目前已能生产面积为

286cm2 的组件，效率已达 8.1%，小面积电池

的效率已达

11.1%。Fuji 公司 a-Si/a-SiGe 叠层电池稳定效率达到 9%，在日本 Kumamoto

建立了工厂，塑料衬底非晶硅电池的产量

2006 年达 15MW。

　　欧盟则联合其成员国的多个研究机构组织包括

Neuchatel 大学、VHF-technologies 公

司、

Roth&Rau 公司等开展了聚酯膜衬底柔性电池的联合攻关，目前已经实现了小批量的

生产线。欧盟于

2005 年 10 月 1 日启动了"FLEXCELLENCE"项目，为期 3 年，目标是开

发出高效率薄膜电池组件卷对卷生产的设备和工艺，建成

50 兆瓦以上的柔性电池生产

线，并希望将生产成本控制在每瓦

0.5 欧元。据 2007 年的报道，目前 Neuchatel 大学的聚

酯膜衬底非晶硅叠层电池实验室效率达到

10.8%，VHF-technologies 公司的年产能为

25MW。

　　我国的柔性衬底薄膜电池的研究进展较慢。哈尔滨

Chrona 公司在 90 年代中期曾研

制出柔性聚酰亚胺衬底上的非晶硅单结薄膜电池，电池初始效率为

4.63%，功率重量比

为

231.5W/kg，但此后进展不大。近年来南开大学在柔性衬底非晶硅薄膜电池方面的研

究取得了一定的进展，他们在

0.115cm2 的聚酰亚胺衬底上获得单结薄膜电池的初始效

率为

4.84%，功率重量比为 341W/kg。

　　柔性衬底电池的产业化方面，目前天津津能电池有限公司在建

6MW 非晶硅柔性电

池生产线，

30MW 生产线已经开始了项目论证，新疆天富光伏光显有限公司在建 1MW

非晶硅柔性电池生产线，未来准备建立

8MW。这两家公司都由于设备及技术由国外进口，

预计电池成本偏高。总的来说，国内目前具备了非晶硅薄膜电池研制的技术基础，但是
在柔性衬底上的研究还处于刚刚起步的阶段，和国外的差距较大。

柔性衬底薄膜太阳电池的制备

　　下面以美国

Uni-Solar 公司的不锈钢柔性衬底三结非晶硅太阳电池为例简单介绍卷

对卷

(roll to roll)生产过程。

　　将成卷不锈钢带

(带磁性)装入专用清洗机中，采用卷对卷方式进行钢带传送，对钢

带两个表面同时进行清洗、干燥。首先磁控溅射沉积金属和金属氧化层，以增强衬底的反
射率。然后采用等离子体化学气相沉积法

(PECVD)沉积非晶硅层，以形成叠层太阳电池

结构，这是整个制造过程中最关键的工艺步骤。对于三结非晶硅太阳电池来说，需要在
已经做好的背反射器的表面连续沉积

9 层硅基薄膜，包括 3 个 P-I-N 结子电池，各分离

的反应室之间需要设计独特的气氛隔离室以防止相邻反应室间的气体交叉污染。硅基薄
膜沉积完成之后，需在电池顶部沉积铟锡氧化物

(ITO)，即透明导电氧化层作为入射光

的减反射层。然后需要在光入射一面布置栅线，并根据最后电池的尺寸和形状，进行切
割、电极接合、电池切割和电池互联，从而构成具有一定参数的电池组件。该生产线的年
产量为

30MW，造价为 6000 万美元，90 米长，3 米高，以厚度 127μm 的不锈钢(长

2.6km，宽 36cm)为衬底。