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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' F! c, \* h" H2 z
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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。" @" f  t$ K$ m9 M# v8 v& F! L9 b. ?
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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：% e9 L: h& ]" A

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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。# C; z( K* z7 r* `
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。
; v" E; Y4 H! c2 {( F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：) J. r" j- \1 j0 ?1 `
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；6 I' u& k3 W5 o1 r
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；: B! X: P+ F1 J& W
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；  F. y# ]9 ^1 Y
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。, F( F" X! Q( p4 B) J: ?2 J- m

  j- _: x0 a9 P1 F7 d8 ~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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; K9 i/ b' X4 H/ u( I/ M/ I3 q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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" I$ J; k1 X5 h9 H. p$ u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 `" r! I  @9 Z少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。  T( P7 p, d- M8 H( Y8 ~
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
( j. I/ o; U4 j' m& e% M(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。9 i9 j( s! |# S3 g# B6 ?
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" r4 ^, i' X) |# u0 Q) `; q
硅/非晶锗硅太阳电池。; \. O  Q0 m1 l& Z

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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+ E' |3 ]2 |5 \% u

  J/ y# x; n8 v; TQQ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
/ d0 B, a3 H% c图全挂了) @0 h/ ^4 a  a2 I- Q, h

5 j! j) j3 i( j7 {+ x9 [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 1 A- s/ Y; M9 |) {' }) @& {
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

4 i8 w; b3 O% k) n. S  Iyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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