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标题: 非晶硅太阳能电池简介 [打印本页]
作者: 云汉    时间: 2012-3-18 12:42
标题: 非晶硅太阳能电池简介
本帖最后由 云汉 于 2012-3-18 21:51 编辑 4 s9 X* S2 h% M' a; O+ I3 Y& u$ Y6 F

) a5 D, r* j; Y  h6 x1 c目前占最大份额的薄膜太阳能电池是非晶硅太阳能电池，通常为pin结构电池，窗口层为掺硼的p 型非晶硅，接着沉积一层未掺杂的i 层，再沉积一层掺磷的n 型非晶硅，然后镀制背电极。2 v/ |4 W* q8 \3 E# t

0 V/ `& B  ]. m- `- F; n( P一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
8 I% H9 ], E8 _7 Z8 T2 V3 u+ j  V; c" T0 P7 n

1 }' B& D. e9 h" }& `$ N; E/ \0 T. r) }2 S# x4 V& k
非晶硅电池一般采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition 等离子增强型化学气相沉积)方法使高纯硅烷等气体分解沉积而成。此种制作工艺，可以在生产中连续完成，以实现大批量生产。由于沉积分解温度低，所以可在平板玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料膜上沉积非晶硅薄膜，易于大面积化生产，成本较低。在玻璃衬底上制备的非晶硅基太阳能电池的典型结构为：Glass / TCO / p-a-Si:H / i-a-Si:H / n-a-Si:H/TCO/Al。
8 L0 g2 Y$ [. V为了提高电池的转换效率可以制备双结电池，即在第一个pin层之后再制备第二个pin层。非晶硅电池的光电效率会随着光照时间的延续而衰减，即所谓的光致衰退S一W效应，使得电池性能不稳定。解决这些问题的途径就是制备叠层太阳能电池，叠层太阳能电池是由在制备的p、i、n层单结太阳能电池上再沉积一个或多个p-i-n子电池制得的。, m) Y+ I9 x" r% h
叠层太阳能电池提高转换效率、解决单结电池不稳定性的关键问题在于：
0 }5 X4 u3 T6 M4 O3 N, _①它把不同禁带宽度的材科组合在一起，提高了光谱的响应范围；
# {  j6 J4 D% u. r* p% ^& Z8 `7 l②顶电池的i层较薄，光照产生的电场强度变化不大，保证i层中的光生载流子抽出；
& A. i2 G2 a' X4 }0 c6 f( u③底电池产生的载流子约为单电池的一半，光致衰退效应减小；, E; h* E* s/ Z6 N* [. ]5 ]4 U* l$ c
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。  T2 T- i1 V0 R; I" R* _
% g2 l( ?3 f" `  N% m
非晶硅太阳电池的制造技术同半导体技术相似, 在实际应用上会把单一的非晶硅太阳能电池与相邻的电池串联，做成一体成型的太阳能电池板，因此太阳能电池的内部导线的连接相对的稳定可靠。如下图所示：
. M* _# L! r/ q, M: H+ i9 B. h4 B
4 Q& _! N) h( u( K, E8 [& S0 l
; |% E2 u+ g& C) g当非晶硅太阳能电池完成后，可以在金属铝的一面以EVA （乙烯/醋酸乙烯脂共聚物 Ethylene Vinyl Acetate）为黏着剂，再接合一片玻璃。形成了两面是玻璃中间是太阳能电池的结构。如下图所示：
5 H" p5 n- g# Q* m" T
7 b, q$ R# J" x* |. i9 P: g8 C  i5 \2 m& N! _8 W, `; [* k* V
同时为了进一步提高硅薄膜电池的转换效率，继续进行开发三结硅薄膜太阳电池，利用三结太阳电池分层吸收光的特点，减
* R! E0 f7 O! ~- W少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。. x0 Y4 S0 d# M; f2 K- J
电池结构设计：三节硅薄膜电池有两种，即非晶硅/非晶锗硅/非晶锗硅(a-Si/a-SiGe/a-SiGe)和非晶硅/非晶锗硅/微晶硅: D8 M* z% ?3 {/ a% X4 {8 a& M
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
0 `1 k) \( a! c4 T以下为非晶硅/非晶锗硅/微晶硅太阳电池的示意图，把最下面一层的微晶硅子电池层做成非晶锗硅电池即为非晶硅/非晶锗+ R7 N: t/ T  z* Y
硅/非晶锗硅太阳电池。& g: z6 y$ N% n% l# r/ j  }; s: W
+ d: V: N5 U' s9 F. ~7 U, s
. \8 |: f2 I0 n1 d
三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备: y/ I9 t$ _) M' a( X
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
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; J5 R' p/ _7 r) t5 jQQ空间的图看不到阿
作者: 云汉    时间: 2012-3-18 21:51
nj_power 发表于 2012-3-18 17:19
4 k/ V: \  X$ K图全挂了
4 k8 F( U; j8 p% [9 b3 v& z3 r4 [: m3 W: ?$ ~
QQ空间的图看不到阿
5 B+ t# ^, E8 V3 g
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
作者: 板砖黄    时间: 2012-3-18 22:23
云汉 发表于 2012-3-18 21:51 / j, r. r  X2 B. c& X, [( j
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
* U# h/ H  n( N$ G" d
yes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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