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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。& H  J$ Z/ ~- H3 \$ R# 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：
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" F( c: I: {6 f" _- F+ A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。
# o8 Q5 j; d9 }! x. a$ D2 B5 ^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。
: H. o6 p& W+ K4 }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：% d& U+ g2 r6 p( t% }) B7 }
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；
$ T# N4 u8 l; v% W  T3 Y②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；
6 L! ?& Z! A7 L+ F③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；, x5 S$ p0 A1 Y- E" E( l" j, h# k
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
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/ u- _" [: B8 F% b1 y' d4 \  a7 f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：  ?! f# K/ `5 d3 x' z4 g) m. 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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/ C0 W0 J) i5 V3 u. E" D2 \/ I: N- l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
& p, _: l( `7 _" I少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
4 U6 ?2 B" J' F8 X  `+ Q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' z7 Y1 O8 j1 h: X; T  B
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。) U" u' B9 t' n
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
2 L" q7 C4 f# m/ T0 ~% N硅/非晶锗硅太阳电池。% s& O. k8 `$ h2 X
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  V/ J+ q% v6 e$ Z, r$ ^三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备9 c5 g! F" u5 m2 T* F! n; R$ K5 S- k
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
4 O; T% r/ d+ O$ S% s7 U
& Q, c0 ^, A# S( V; A/ `+ Q$ yQQ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 {6 I- D+ ]! G
图全挂了
% r0 i3 C; u  R0 f5 R/ }+ @, L5 d; t9 @% M$ ]4 {5 A* h
QQ空间的图看不到阿
, r2 D1 D$ P  c. M7 |2 t
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
: z. }' f- u1 O我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
) s9 F4 B" a. `: |/ O
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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