非晶硅太阳能电池简介

云汉

( d, l- v) O5 A5 c) c( Z% h8 k
: Q' `7 G2 i  A6 |3 w" n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。
- n. f8 S; c# V& ]$ i/ y# l
一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
- C- A5 P/ `5 a$ E& a
1 b! E- l& ~& D+ K
2 y# p. C/ C( F  w
# A' X- ~$ \" J/ \& P8 e! t; 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。
) R$ x3 `# O/ Z7 i- x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。
% A, C0 j3 Y' X, s/ K; g) m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：
. e8 m, C) n" G' {3 D+ x+ ^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；
- M: z& U2 k1 D- @5 a- C②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；
% Q' I7 Z0 Y" x  N8 z9 h; z2 t4 Y③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；
# [+ c0 j+ G& T2 S3 x④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。

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：
- l. s$ u/ U) @% u" T
1 @8 m9 y2 i& {+ L
. h+ P9 I. g" a9 g3 W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：
9 y/ \# i; l* w; g- L, l! i
! @' U3 J. Q( x( E0 j
6 |4 B2 _, w6 L  L$ v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
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
! [. e0 M, F! r$ 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
5 t- a/ d. v6 Q  x  Y; |(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
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
9 |8 ]2 h' g+ Z硅/非晶锗硅太阳电池。
( R7 |3 y' g% a
/ N. T6 o9 n7 S. ~. e+ n# w
三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备

nj_power

图全挂了
; L+ ]" X* R5 J% h
! \0 n) k. R1 T- z2 uQQ空间的图看不到阿

云汉

nj_power 发表于 2012-3-18 17:19
图全挂了

' z7 E& K/ q" `" l0 k: pQQ空间的图看不到阿

我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

板砖黄

云汉 发表于 2012-3-18 21:51
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

. d# i* c4 I+ C* w) ?/ Syes 图片可见～

zouhl123

好专业 赞一个