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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
+ R, W4 b% \, I' J4 e9 P: e4 j1 f% R' h8 D) F4 s8 i
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。
8 L- w5 [- i  \- v6 C: d1 Z
+ ~% U* W7 h# ]& T. k# n/ C1 p8 o. b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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2 n$ o/ S/ n& J" ~8 G  e) J! l  x# p) D4 D; l9 n' }
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。2 m6 z, u0 [2 K- z7 N3 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。
. j# o7 G1 r1 ?3 J+ r6 h! C& y7 X$ 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：
* N/ W( j8 {# p: I5 ], }1 G0 v①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；
1 O& p) [" i1 }$ ^- m4 u& u* k②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 Z4 ^! K; Z8 r; Y% H
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；
4 f4 D* ]; J3 R' [3 E④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
( z8 C! T4 j, N" f
% b) D8 f) I  }+ W# |$ p" B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：, H- V& q5 h! l$ |
4 y$ K# |7 U$ x! ^- A+ T

, E7 M6 ~; `, Q7 x4 j9 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：; p; `6 _7 Y* ?
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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+ H8 X  Y" Y$ F/ H
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。- g3 ?( l* f; y8 K* t
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
! W6 T1 h- K2 t(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。; p( S6 f8 y+ R6 {
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
* C/ W; O% W( v( `5 r4 K硅/非晶锗硅太阳电池。4 f6 `0 Q6 {+ |" W

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三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备, {) M! N# W" ?' C# t& k2 D
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
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* H, X7 b7 W1 p, Q/ f' pQQ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 + L% G$ L( o9 R% s
图全挂了: D3 I8 b0 g+ e2 g" K; g! Y

4 g0 D  m+ J8 K; W" k' J, rQQ空间的图看不到阿

0 e3 l( K8 B1 C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
* D( f; M6 t$ B3 v; ?我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
5 \: c1 \$ q' e2 j1 _: p2 y, }
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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