非晶硅太阳能电池简介

云汉

+ Y9 f! d, Y5 |5 p1 @; o5 ^9 l; e
. C6 y" I  s3 [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: m& [: ?6 r一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
  P9 Y0 S  {6 \( Y" f
, b& R7 F! ?' L. h

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。
) n7 f9 f( \" |6 U4 X$ K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。
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：
- _, K4 c5 o+ G# B( @+ |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；
2 z2 E3 C5 G8 _0 y# s# \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；
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；
* E% p) Q/ d4 D1 d5 f- d④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：


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：


/ ?) Q8 N7 {. \. G1 G8 x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
" I, p5 r* ~: E3 q$ z0 X, _少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
5 H+ S* T5 P3 U2 O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
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
7 W/ W7 x7 E8 g6 H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
2 I  F* ^' O6 i( W3 r+ e硅/非晶锗硅太阳电池。


% Q8 E% v, Z6 @- e" T三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备

nj_power

图全挂了
" z: m, t% h2 r8 O5 x2 E, W) {
% O3 B2 W& d% H; O. m; xQQ空间的图看不到阿

云汉

nj_power 发表于 2012-3-18 17:19
, Y# \1 c9 s$ O图全挂了

QQ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
  u+ `1 Y0 G- _% e) Y( Z* Z我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

yes 图片可见～

zouhl123

好专业 赞一个