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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 # _- |! a+ M" Z/ p+ ^% b* J! V

! T0 I/ f/ T9 b5 N- h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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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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: X8 R. Q! u/ O# z+ B* C$ z) W1 C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。! ^! B0 a3 ?* k; O+ T0 k& t
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。- y1 k' y$ j$ P) 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：, d+ n+ L/ v1 S& e' U
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；
, Q0 L3 m& Z( a: y9 k% V* f5 E②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；
! k  i2 y+ d6 \, c% j# e2 {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；: w6 W: g% G9 `) |% f! A" w
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：
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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：# o. A7 s) |: y6 }/ K, A0 v$ t

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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5 t0 _6 h6 t7 I9 b
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。/ Y8 a* M1 |# W. x3 h4 u0 S# G% x
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
3 H3 w, v( f" j0 c(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
: z! K6 \& f- O% I# m# O+ 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
1 X0 A- f& v; K3 r' i* \# H! y8 q; \8 ~硅/非晶锗硅太阳电池。% f! R0 ~' ^0 c9 c

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& D( s$ Y: I  W1 @$ ?0 p三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备; J# o/ D! P& H! a
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
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1 l3 Z! u4 `, |7 [0 HQQ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 8 f7 `; d7 x, ]: s: K. d$ h
图全挂了
, N: w6 J; H" @" c1 A8 [9 E- F- l( r: Z
QQ空间的图看不到阿

! ]; k. n, _/ `0 T% p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 7 D5 y  ~$ J6 _) D8 C" P
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
) R7 b0 C& N) K: }8 z
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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