以玻璃为衬底的硅基薄膜太阳电池制造技术，是硅基薄膜太阳电池进行商业化生产中的主流技术。下面，综合各公司的制造工艺，简述硅基薄膜太阳电池的制造技术。
1）玻璃衬底硅基薄膜太阳电池制造技术流程方块图
工艺过程从带有SnO2透明导电膜的玻璃开始。硅基薄膜太阳电池制造技术工艺流程方块图如图7．28所示。
图7．28 玻璃衬底，硅薄膜太阳电池制造工艺流程方块图
2）工艺步骤
（1）玻璃磨边。
玻璃磨边目前有两种方法：砂轮磨边和砂带磨边。两种方法相比，砂轮磨边的质量更好一些，它不仅可以磨8条棱，而且可以磨光沿玻璃厚度方向的4个棱，但机器要贵，成本要高一些。
（2）钻孔。
钻孔只针对电池组件背面的封装玻璃。一般采用上、下两个钻头，从封装玻璃的上、下两面相向钻入，以避免单面钻孔时压力不对称造成玻璃破碎。在后道工序中，电池组件的电极引线在该孔引出。
（3）玻璃清洗。
无论带SnO2的衬底玻璃，还是封装玻璃，在磨边、钻孔后都需要进行清洗。玻璃清洗一般有5个步骤：预喷淋、洗涤剂洗涤、漂洗、去离子水漂洗和干燥。其中，电池组件的背面封装玻璃清洗后进入EVA铺设工序，带SnO2的衬底玻璃进入激光刻划SnO2工序。
（4）激光刻划SnO2。
激光刻划SnO2是将氧化锡透明导电膜分割成相互独立的部分，一般采用波长1 064nm的红激光。如激光器输出功率足够大，可等分为多光束，以提高整体切割速度。激光切割线的宽度，由激光切割系统的性能和工艺要求确定；切割线的间距由电池组件设计的电参数确定。
（5）带SnO2的衬底玻璃清洗。
激光刻划SnO2后，需要再次对衬底玻璃进行清洗。以去除玻璃表面的灰尘、粉尘以及切割线内的各种颗粒。
（6）硅基薄膜沉积。
硅基薄膜沉积是电池制造中的最关键的工艺步骤，采用PECVD设备沉积。对于非晶硅基单结和叠层电池，均可采用单室、多片沉积技术，即在一个沉积室、同时完成多个电池片沉积过程。当然，也可以采用多室沉积技术（线列式多室或星形多室），以便降低或消除不同功能膜层沉积时的交叉污染。但是对于含有微晶硅本征层的叠层硅基薄膜电池，就目前情况来说，其中的微晶硅本征层则必须在单独的沉积室内进行沉积。由于微晶硅电池的本征层要比非晶硅本征层厚得多，需要很长的沉积时间。为此，目前多采用甚高频（VHF）、高气压沉积技术。甚高频的使用带来了沉积设备上的重新设计和难度，并使之与原有PECVD设备不能兼容。所以，一般来说，微晶硅本征层需要在单独设计的沉积室内进行沉积。
薄膜沉积完成后，将基片放入冷却炉中。使用净化风，将片子冷却到40～50℃后，然后取出进入下一个工序。
（7）激光刻划硅基薄膜。
采用绿激光（波长532nm）切割系统，将硅基薄膜按照预定的画线间距与线宽进行刻划，使之相互分离，为下一步各条子电池串联做好准备。
（8）金属背电极制备。
在硅基薄膜完成之后，在上面沉积金属薄膜，作为太阳电池的背电极。同时，该金属薄膜也扮演电池的背反射器角色。目前，金属背电极一般由ZnO／Al复合膜，使用线列式溅射系统完成。由于ZnO膜极易吸附水汽而改变电学性质，所以，一般ZnO膜和Al膜在同一个真空系统中相继完成，用Al膜遮盖ZnO膜，使之与空气隔离。
（9）激光刻划背电极。
采用绿激光（波长532nm）切割系统，将ZnO和Al复合膜按照预定的画线间距与线宽进行刻划，使之相互分离、绝缘。激光切割系统与激光刻划硅基薄膜系统相同。
图7．29 背电极刻划后，子电池串联示意图
激光刻划背电极后，硅基薄膜太阳电池核心结构基本完成，并使各个子电池形成了串联模式，结构示意图如图7．29所示。(www.xing528.com)
（10）电池片清洗。
激光刻划金属背电极后，需要对电池片进行清洗。以去除玻璃表面的灰尘、切割时的粉尘以及切割线内的各种导电、非导电颗粒，以提高电池的转换效率和稳定其电学性能。
（11）电池片中间测试。
电池片清洗、烘干之后，都要经过合格／不合格标准测试和评价。电池片测试系统通常称为太阳模拟器。测量条件为世界公认的地面光伏组件标准测试条件（STC）：AM1．5，1 000W·m－2，25℃。光源的辐照度由标准电池组件进行校准。标准电池组件应保证在鉴定周期内（一般为一年）。
测试系统可以提供电池片以下参数：最大功率Pm、开路电压Voc、短路电流Isc、最佳工作电压Vm、最佳工作电流Im、填充因子FF、光－电转换效率、并联电阻Rsh、串联电阻Rs以及给定低光强下的某些参数。
（12）电池片边绝缘。
电池片边绝缘的目的是将靠近四个边的p－i－n硅基薄膜以及前后电极去掉，使该区域的玻璃衬底表面露出，待与EVA、封装玻璃一起封装后，将电池组件核心部分与外部环境隔离，以阻止水汽、腐蚀性气体、液体等有害物质对电池组件性能的影响。绝缘边的宽度约为10～12mm。
目前，电池片边绝缘有三种方式：喷砂边绝缘、砂轮边绝缘和激光边绝缘。三种方式相比，喷砂边绝缘和激光边绝缘应用较多，工艺比较稳定。其中，激光边绝缘更为先进、技术含量高、质量也更好。砂轮边绝缘可控性较差，废品率较高。
（13）电池片铝箔带焊接。
电池组件的电极引出线一般设置在某一短边附近，那么，靠近另一短边收集的电流就需要走较长的路程。由于金属背电极不可能做得很厚（一般在500nm左右），所以会损失一定的功率。为了减少损失，一般在正、负金属背电极薄膜上采用超声焊接技术再焊上一条铝箔带，以降低串联电阻，减小功率损失。同时该铝箔带也作为与外部连接的导线。
（14）电池组件层压封装。
将焊好铝箔带的电池片正面（电池使用时的光入射面）向下放置在操作台上，依次对准位置铺设适当大小的EVA薄片（厚约0．5mm）和背面封装玻璃，电池片的背面电极引出线从相对应的EVA孔和封装玻璃的孔内引出，最后形成“电池片／EVA／背面封装玻璃”三层结构，用层压机完成电池组件的层压封装。电池组件层压封装后示意如图7．30所示。
（15）电池组件退火。
将EVA层压封装后的电池组件装入特制的炉车上，放入退火炉中。在预定的时间内，将炉内温度升高到预定值，并保持一段时间。温度与时间设定值应根据各单位的电池结构、所使用的材料、所经历的工艺过程来确定。
图7．30 电池组件EVA层压封装后示意图
电池组件退火是硅基薄膜电池组件的一个质量控制过程，目的在于使电池组件中的氧化锡／p＋层、金属电极／n＋层、金属电极／EVA／玻璃以及玻璃／EVA／玻璃各个接触界面进一步稳定，以提高电池组件的质量和稳定性。
（16）电池组件中间测试。
电池组件经过EVA层压封装和退火后，电参数可能发生变化，所以也要经过合格／不合格标准测试和评价。
（17）电池组件接线盒安装。
电池组件经过中间测试后，对于符合产品销售条件的电池组件进行接线盒安装。接线盒以及引线应符合有关标准。接线盒内一般应设置与太阳电池组件并联的旁路二极管，其目的是在太阳电池方阵中，当出现个别电池组件被遮挡或损坏时，可由相应的旁路二极管形成通路，以保证整个方阵还能正常工作。
（18）电池组件边框安装。
根据用户要求，对于需要安装边框的电池组件进行边框安装。对于不需要安装边框的电池组件，应对电池组件侧面进行可靠的密封处理。
（19）电池组件最终测试。
至此，玻璃衬底硅基薄膜电池组件的制造过程已经全部完成。需要对组件进行最后的合格／不合格标准测试和评价，并据此进行产品分类。
（20）电池组件分类、包装、归档、入库。
测试完成后，需要对电池组件进行最后清洗，以去除灰尘、杂物以及不应保留的工艺标记等，并根据组件的不同参数，进行分类、贴标签、包装、归档和入库。
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