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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; A8 {; W" g* D6 p
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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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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。
/ A; }8 y' R* y5 m0 S# H- B! |6 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。
5 ~& ^6 S: M$ A/ A9 S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：
. e2 N! X) a% A+ t$ l) s; T5 p. J①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；
' P6 o0 f; F5 h7 w! @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；$ q5 o$ u6 v% o7 Z* F; N2 }# ]7 E
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；! H. z2 b! |5 n1 {/ _$ ~
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：) Z# B4 X3 y+ G+ N
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6 K: M& ?# \6 x8 n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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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) Y( j! K$ b9 `3 B. t
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
! f( X  x( F6 e$ ]( h, ~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# B# S8 @0 t3 p# ?9 C$ }8 I
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。. e5 ]! [* E+ J! @1 x
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
0 N4 j9 D+ I4 b硅/非晶锗硅太阳电池。3 H2 k4 i% W. A, _
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三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备
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作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了7 S* U( N$ Q! E9 i1 h% ]0 M; h1 ^
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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 % ^/ p; u7 _( h" P% M
图全挂了
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QQ空间的图看不到阿

8 a& T. N  e6 f, K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, S2 P) L- L7 _% E9 f, R我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
3 D. w% e  V+ k( ~# B
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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