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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 9 o9 E1 y, ?$ L

2 F# y- K* X+ \9 B$ k0 z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。
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' L. N3 L9 W+ J: d) U一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：5 l8 R2 ~  P9 l! g
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: h/ _+ y- N2 D9 V% }* K; K7 O; Y7 f- x% b# D9 g2 ]+ P1 V
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。
0 q/ |0 Q! l+ ^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。. \) Q2 M) L- i' l4 V% o& `
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：
; u( S- U* u5 G8 Q3 Q) t1 h①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；% O% p+ D' g3 X  ?
②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；' `# x  Y1 ~+ }& j
③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；* y- `5 c* D3 P& z8 t' l
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
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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：5 C! _3 \! T7 L- t" _9 e
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. I, g# t4 _4 @! X% ?  p# X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：
9 p6 `& i" x3 I4 ?; i" m6 H/ [! ^" G& `9 B

0 s2 Z4 D+ _* g* T+ 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
, n' Q- `* W& N5 N- s3 d7 X9 e& y少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
6 R: m$ @+ q. e" Y- E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5 [- ?3 z/ D+ B8 M$ \
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
1 n7 c2 z* q% m+ i$ ?" L/ d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
2 H5 x7 v8 U, b4 Q' C硅/非晶锗硅太阳电池。7 `+ n! T  V! V- p2 R
* S. o3 p- t" g- d4 g
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三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备* Z# x" {* |' @9 C2 ^
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了( F. t; i  f# K% N5 S
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QQ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 ; C) b5 ]' c% i8 }8 X9 ^
图全挂了4 m5 Y6 [, ]6 @. m: f

0 |. E; i/ K' c# sQQ空间的图看不到阿

* \6 g/ k; Z1 }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
$ ^# u: W. m* t. ^5 r1 _我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

1 f, s* }! `& f6 O& e! W+ N7 p3 r3 Kyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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