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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
+ v$ q$ q! [; f
+ D! x6 K" i( r1 `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。% E3 `* d+ C4 C* w

6 j( P, _. o0 x. m$ C一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
' {2 q5 F; c( U/ _; g
# P" T2 ~2 z" \4 W% r& e# K. R
: p7 C7 a" U/ P& [% F- i# F7 C! p& 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。. B* w2 \# z) }% T1 F
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。: q/ f0 c+ \! G1 g! ]8 |  y
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：4 d4 r- l8 ]7 u( W
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；# S. L6 F& w7 u# m, D0 H6 t
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；- O/ m% H( _" t2 n3 f# m  p0 i+ |
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；
5 y8 x) W/ `. z) k5 D) m. w④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。, J0 x' {' i+ p; ^9 |9 k- Q
1 K1 T- k( o1 H* k5 E
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：
, ?' P8 ^7 R6 `
' n+ E" D" Q: C0 S/ p  A) o; k0 `. X- J) D( {2 \, o/ _8 S* W/ M+ G
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：
1 x/ y! }" l# S/ }( {4 `9 `" ?! n8 n
: R& A  W; o. j% I8 [4 S, z& 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$ X7 ]. R' j, j4 e7 X6 [
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
; d2 Z4 `" c' R1 H8 x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) @2 A3 r5 L$ |# e* i
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
* q; c4 _, W. \9 J- b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8 r% A8 q' J1 o- G& l% b
硅/非晶锗硅太阳电池。
9 ~. b' U2 K+ q; n2 Y5 ?; }1 _
# `# C0 }$ w0 ^! o2 V
# \5 }! l2 u( i& `. m1 A$ z- n; M三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备: ^+ Z3 n! f; l  f- W& o- h
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了8 X0 m. I* l- d8 w, I

3 Z5 D6 _4 x: P5 p. a# g5 p2 bQQ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
0 r- |: I% R' m图全挂了* E% i! G% f' L% @* y7 L* l% u
/ s6 ^# C3 L* l, C/ G& ]1 M0 a
QQ空间的图看不到阿
& d, F0 e& T" I7 B9 R3 y6 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
" e/ _3 m9 M% \% u2 h( \& ~( E9 i我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
6 x- J5 a, g8 w7 g' x, W( N
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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