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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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8 `* {; ?: R) F* \. P/ W! _) h/ S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。
, K3 t; l' Q* A" O  \. {9 `2 k3 k/ i# E
一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：$ Q  Z3 x9 }0 {9 a2 W: Y) d& I
: V( a3 ^+ W( m9 L* v- q1 ~. s
) k( n- Y: B( R9 F

0 K9 I1 T# \- v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。8 D9 d; v7 d5 l$ j, h' v& p
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。
& O5 H. ?( D. C, ~) 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：
$ w+ J) p: d8 l6 _, S$ s①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；
7 M' l( ?6 z, n! W, S5 f+ n②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；) d) i7 }! g9 C4 X9 R. ]  L* _
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；
* Z/ ^. H( D  L% {8 n4 E( _; H6 z④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
1 R' e" p3 R+ J6 b( J! C7 q) }, E' s( y
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：) R/ Q6 _7 n4 p% d* B- ?  l
" g- Q) T1 z+ r" x' Z2 |1 R: c
$ L) R& A2 S5 b# R  f/ L
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 t' S" f- A3 ~8 s' L9 f" V
" f- T" T' `' b4 b

: b, ?" G4 e( K/ a6 }% C/ Z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: T$ l7 S. p/ I! e3 V3 ~
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。/ {- {+ e9 @8 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2 Z7 \2 w7 T1 m9 S2 j
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
" j# I) a6 z0 n& I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
, E4 \4 E+ e+ h硅/非晶锗硅太阳电池。6 F2 [+ A) _1 F$ E, G

4 {9 ~) c. q. k: Z$ [  w0 z, @, L; l4 y. }' r6 C
三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备# h8 |9 A- Y* x0 [1 s/ w2 B
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
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QQ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 8 M/ ]; A# [  ]) ^8 ?
图全挂了4 J0 {& u# a& z; o  }& P

' d6 q1 x, b( o- @% Y% YQQ空间的图看不到阿

4 {' D" L! D( j9 A5 A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 $ I. l9 c5 R1 u
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
# B! l0 S/ R5 K  z" P, U+ B/ 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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