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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 . L& b  {! H/ i

9 Y6 M- ^; {5 u8 w0 |8 L5 e& 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。' F4 r* @% z8 `4 ]3 L, s3 Q

! y8 E" Z9 `5 b' f6 `; X8 I一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
4 f2 l9 _, U( E( o: d* r) K& Y; W+ x5 p. c% ?8 T4 Z9 G

! A1 b# x" H% l3 p+ S) E2 v* N9 o& v" v# Q1 p; `
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。( o3 S4 W2 q) v6 N! H
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。
/ i$ q- v3 k0 |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：! n$ b# ?! u/ {" J
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；
$ @% j. {' l9 a. N②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；
5 A* S& ^. `4 Y. J③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；
, }* j5 p1 N. R3 M, d④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
4 K& ]3 _8 b, A: }0 }$ N5 P
, z+ |( l7 W: j" o6 Z& x9 e6 n- J1 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：5 O5 O- g% y% m' r. _3 G1 r
& u6 \  o. J5 p6 t$ B

2 U/ [0 \1 S. m$ \# 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：
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0 d' u( I1 E9 D# ]! ]/ U: R6 @
% z) n" S; \+ u% F7 q4 x1 }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: a2 C3 I5 k! _! v$ [
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
0 k: B# c/ J" y: Z0 B4 I- q, p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% Q. X4 V% E6 {' e& i& `# W
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。* [2 F% g# g/ R4 J6 C# v" b
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
! w3 ~1 n- l8 w3 P硅/非晶锗硅太阳电池。5 A  \: d5 j" M
) O7 A' c2 Z" D0 R/ W& D/ r

" _# O0 }+ h: v& _4 [三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备3 p# ?8 g- [  K6 j; m) S
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
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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
# Y# D) n- ?& b" H/ T图全挂了5 y6 J8 |% O( x% b4 l

$ r" B* Y6 Z4 R: j5 t+ sQQ空间的图看不到阿
# }% w$ `7 @, `' B
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
( b, u/ `% a9 h3 R我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

6 i+ J# i: F6 S* Gyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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