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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 + I  P. i$ s6 g9 R8 F

% S3 N: M/ ~9 S/ O$ p0 i% R0 s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。
+ i) Q! l2 v4 Q3 ]) d! ?) D" O5 l! i4 F; q- k0 l. }" G# j
一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
4 O' y  w# P. Z4 i1 h( K* L' K2 W5 a0 l1 A& v+ s3 K( h

1 J! Z% B3 t1 E8 T8 p7 t0 p
0 p9 ]/ T4 }  W; |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。$ N$ R9 a- ?: C! n/ Y
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。
. R5 D7 k6 Q5 d: Q; u3 v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：8 r$ f4 O$ V% Q  Z: T4 i
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；! f9 e5 o" y- f, u! A* q9 f
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；: P0 N  s& n( m& _- F$ A
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；' E8 N: G! W+ G* E- \
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
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# W( |5 |4 p8 [5 C5 ?1 c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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) E) ^6 I0 O6 f. ~' j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* ?0 p: b7 N3 o6 w( Z5 D

, e4 Q9 r! K8 N/ U) b, w5 m, t9 F7 @: ^9 d
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; ]9 O2 `$ L/ b) y4 i0 s9 B1 s% A
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。! J' b2 e, T4 _
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4 F1 v6 ?8 E& i& D0 g: K1 k) }
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。" b% r) G1 O4 e0 _
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/ z" u5 M+ H$ ]0 [  P
硅/非晶锗硅太阳电池。
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三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备$ O& S' O: Y7 h) q+ ~
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了3 Q# ^" y, {) u2 n# R5 A
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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 7 j$ f. z- }2 S& i
图全挂了% K3 |$ _. Z/ l
9 z2 ^5 [! J$ P5 |
QQ空间的图看不到阿
- ^) u: S- 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
# ~  O# Z0 K$ u4 @, V3 |我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

. \; R$ w- Q- I( K) z. nyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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