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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   U) {6 W" |5 U3 ]' a
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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：% Z2 U8 m1 z" Y4 B1 m

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$ x) Z& B1 E  y  |9 J* ]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。
; e. p, @) @3 `6 V  J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。
" o& C6 z; _3 |4 g% z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：" J3 Z* U+ `* _& H' }1 A  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；- U/ O$ d# Z; t
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；1 m5 D8 N. {, u9 F& \
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；
! s' {& V% k- F7 r④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：; @, r8 E2 e# m: U8 N& n

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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：
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) c. X% y) A3 y+ O  \8 Z  B
1 N& \$ g% G" k! S% y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( c. \/ O; i% }3 B4 o9 r& k* C
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。( q8 }- `$ e, ^9 {& f5 b6 G( L
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5 x* i4 r$ Z4 q; W& f
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。2 S8 \+ M* `* \& d7 w5 M. m
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3 r) C! \  A$ B! o
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' k6 z( t$ p, p' T7 `! o
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
- A* I: Z5 O% i7 S- Z/ Q% V. ^图全挂了
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QQ空间的图看不到阿
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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
. s! R( m/ B% e3 \2 I我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

3 P! E. Y# J& x) s8 Pyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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