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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
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: H' a7 S; g0 {! B, h- Z- m, ~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。
6 Y- \% O9 y+ F
  K8 g5 `; {8 `5 H3 ]3 ?一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：5 s# c# Z1 b0 G6 H" _3 X$ E
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7 H3 B8 m# V4 Z, P( N, N; h2 a4 I! g$ n. \: o" `3 D, U+ L
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。
; ?' z: Y+ |+ m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  F: ?& y* ~7 G3 m) i7 |1 K+ [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：" V* \5 o/ t$ m' m" V+ {
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；' p; p) s" U- A# l
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；) h- c5 K5 ?% X! H: g
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；3 {1 @6 g' Y! x/ O
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。+ K/ e4 b8 x: ^8 {  [6 |- A1 h

1 @) i6 ^( f1 c% |* h- r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- D* b7 U7 N& X1 d8 L! o: ]
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) ~  k! Z* P1 f" G. h3 Y: 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：) T& t) X+ i, f5 v/ ?

) S3 U% m) G7 K9 [) Q4 }, y; a1 I7 s6 c- Y1 b$ [4 \% N+ D
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) F$ s+ M  V: u8 v$ Q4 ~
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
, l- |' e9 M/ A& U: f- j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 D2 W' z! q, S& v5 m( q% }0 n: y  R
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
# y4 e5 Y  j5 f9 N4 H* C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6 |: I. e0 S  e0 j$ D
硅/非晶锗硅太阳电池。; |: q1 q, `+ ~  Z& \- C9 T4 C5 c, X

, N3 _6 e$ b9 X
, |+ v4 D5 p$ Z% P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
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7 Q, z2 h' ]3 Y" o* w  mQQ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 2 u3 |, u: K$ o, ^9 N8 e
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 8 A' d! }3 x" u; A/ p
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

; Y2 I! Z% v- m* |' uyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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