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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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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。1 N: _4 p# p7 H1 y, [5 m. V
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一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：2 x, D, [# w  d5 j0 g3 h; g
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5 a9 K8 @1 S, r( i+ ~0 f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。" Q: z) n8 R) G4 T
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 v$ C/ `/ N" U/ s: l$ e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：$ n3 {0 h2 V& T/ i
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；
( h" n- F% K9 U) 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；
' x# [! D! |8 B! q- F0 J" l③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；" I" _' r) Y+ w$ c5 @$ Y1 F& k& H
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
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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：9 [/ b( w4 C7 H& {4 U& X* |
5 c0 Y8 e" p8 B4 T9 C0 W

& d6 v9 c/ F9 ^) V8 ^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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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
' D/ E4 |8 _5 ?1 ?4 q, R8 [1 @少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。9 M9 u, R7 D* J3 |% T7 y
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7 ?4 |3 ~/ I: {$ n, }( a. @
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
/ r; }, ^0 ]: _1 u1 C  j$ ]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
" Y# |$ s3 c$ e# Q8 M6 |. Y: @硅/非晶锗硅太阳电池。
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: [1 m$ e* D& z5 p4 S* R- x三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备& A+ s0 T; W8 g2 h) K3 F! Z
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了4 a+ @* {1 B/ T/ F; z) ^
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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 % O. e, z8 i% N+ {
图全挂了1 `1 ]; h: W6 ^& ^4 |7 o" V( T

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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 3 d! C; N6 s1 G, E2 U' Y' T
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

/ A4 u0 h4 r1 S1 X9 w3 K" _& a) v0 Jyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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