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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 + c2 x, e$ O6 L, f7 i
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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。
6 l: K2 i' [( ]" H
! ?- ^2 V, V. F% j一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：3 F1 @) k" H* |5 E* {, a/ B
+ y3 h/ |- H' A2 G7 h  X
6 d1 B0 E' Z% x

" J( N8 q9 F/ d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。
% M* {" C$ u/ ]5 X- 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。2 u8 @/ }7 o. b4 l) |$ _
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* B: ~" I5 N( M/ e, W/ X
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；
$ B; l! Y$ y1 U/ U/ @& f9 w  j②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；
! F& `+ k$ |2 l: Q/ s6 [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；* {/ n0 H* G4 D7 u$ ]/ d
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。0 }/ s2 J) K$ ?/ a* j, l; k  j

& v6 y, |4 t9 Y, R1 O( N# g* n& X( G. n; 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：+ V. y6 a! E5 s8 p- d
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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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% q  k( Z, F6 t4 }1 Y% o4 \9 W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
: ]4 W9 @7 t3 F3 k9 ]7 O3 f5 |) A少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
$ A: y: u2 U2 F( ?. E9 k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
$ _) i& n9 {# C* [) C- ^8 O(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
; n  Q1 F& b9 o. I" t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
- |) v1 l3 v4 j9 m2 g硅/非晶锗硅太阳电池。
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; v2 z; x$ L' W: D: a% h9 c三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备) A) A6 R# o! y; {: G. A9 u6 x$ y! g
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
! r( l+ L* g5 @2 D& o# J+ A2 c& F5 n! ~2 R0 j4 u, u
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
4 J; m2 |# f& q) m# m5 v$ k9 J图全挂了7 ]9 |+ Z' A4 l* S# Z  S

, K$ X9 T* n% [6 BQQ空间的图看不到阿

. p) y* y# b! l# ]9 f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
# L: W& W: U0 ~/ [" f: n: H我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
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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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