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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 0 n$ a7 `& M: Y' J! w

, y* ?7 O' Z  o; A4 d1 X9 c- L- ?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。) n  j# @$ d+ w$ z

* k9 a4 w4 z0 b一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
: C- D& E. C) \; ]) j7 C9 b
" a% S; x" a; ~6 h5 L
8 ?1 D: V. ^2 H, ^# N7 R5 O# D' }6 K% n* o: k+ \  W. T
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。: T2 V) i4 M* }) ^8 a7 y1 K$ E
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。6 G1 K7 b' N. Z5 F
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：3 F/ D5 v' h8 i4 P7 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；
' X# o: G0 F9 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；
1 {. s0 C- f6 {/ x+ X1 j7 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；
! R. k# u! ^* |  i④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
; ^; N/ |: P: r; i1 _( {6 K% e, z1 L0 ]( B  N: k2 a0 U
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：
& \2 n9 l( ^. k7 X) J$ {& V8 v; M5 e7 r. P* k! K* {- x$ Z

- P; s: S  X; o- w1 C# u; v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：
& ^# @2 _0 c+ k4 [+ ]7 J% w# b! Z

/ Q" T2 T7 L1 K# m2 u2 E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
0 D$ U( U* T3 f0 s7 J% ?6 g少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
+ b$ d3 ~) 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" ~, B, X+ `7 m" L+ @
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。1 n7 d1 }: k) v+ P6 q+ P
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- Z6 l9 Q& Q$ X1 \& C, ~% r2 v: w
硅/非晶锗硅太阳电池。$ A) q/ K7 b( ]& u

: l' d/ V0 h. ?$ F. p7 W
8 U* N2 M+ o- F  x0 F. i三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备
' Q4 O, C4 _/ y: f1 U# D
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
* z1 b5 Z9 }2 A1 R# S+ T4 f. ]/ v/ _" x
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 * L2 Z4 X+ B' Q7 G7 a# r% J
图全挂了9 X! S6 r0 d% B6 t( r7 p

+ z' j4 V3 t; o* fQQ空间的图看不到阿

$ M4 t% T+ E; Q$ d4 V/ J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
6 B/ B" S2 k8 b$ v! m8 Q6 f$ c, v我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
6 W9 I; e5 F5 U* t& i5 ]
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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