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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 " H& W: y4 _  e5 O  k2 k" t
* u5 U, \+ z9 H  u5 B& Q1 g
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。& H$ l7 A' m, B) ~' s; p& L

: S: k. O8 f8 s* c; Z# j* s) }  y一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
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  j. _6 n$ \+ r$ \4 U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 E; Y  [; {3 V3 X  E9 m/ l8 b
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。9 V/ q% I! z+ t0 u) o# Q
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：+ d' h9 K% k$ Z: a! G
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；5 N  K9 I# I3 _$ q6 q' A
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；
/ V  m1 X- w2 w' N6 ]( m% R③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；
' I8 S( f' h- V% n" @7 D) g* h④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。: \/ v+ N/ ~) H% E+ ]7 _
2 I+ Q  Y* w* k, m* f! P: d
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：% N: W% a9 K8 |
8 t, Z1 W% @; Q: C* F1 l9 g2 A

. k) a, a+ {3 [4 ~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：* B: p; ?# s: V: j2 {/ p, h

/ y% ]! j5 T' j8 Q5 e4 W0 p, ?
5 j- W& P, N, B+ S; ?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
; j* y; M7 B/ p/ |少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。) {! R5 s2 b2 F! D
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
; W4 {9 A9 p" `% l0 c) {(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
2 O8 \' Q# j# e, l) }/ W0 Q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% }' M1 j9 d% A0 {
硅/非晶锗硅太阳电池。5 `$ r1 w, Q: R7 j; V5 r* ~/ [& I
. G% I% {3 s$ d. ]

! }6 w3 P6 ]# ], G# v1 B三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备3 _9 A% K. D& d! G5 X
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了# j- i4 s9 S" Q3 V: q7 j
: G7 T; V: J, j2 T
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
- i8 a: l6 r+ e1 Y, g图全挂了; ^. X( C. f& j0 s! g" ~

0 ~( x, I8 V, LQQ空间的图看不到阿

* {3 p; Y; T/ G- q  ^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 * d1 B/ q% p% t/ F0 ^( ]4 @
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

3 C* w4 h/ o, oyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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