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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
" W  A- O' k  z, @. i& e8 ^8 I6 r/ p. d. c0 w* `1 j+ \/ |$ D
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。  I( q& H: c% v" }/ |
( ~5 Z3 @8 o: G  w& P3 |8 K) O' b
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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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。( g8 ~* ~: ?0 Z9 E$ Z
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。1 H! b- Q" D+ t8 q- H! t
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 o; X2 _. z; ^# I①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；
1 O- y9 @+ A7 O: r5 I②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；
* |* Z; M; }; i7 ~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；9 C/ z) P5 M4 ]! F9 f) I+ @8 m
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。" _% T2 n: l# o5 P& t* X0 t

/ _" |, t$ W- b  G' [! P; m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：
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$ u1 [0 q4 B9 E; r( z# k& q! F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+ N9 H# s7 k# `; C9 K9 |
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。6 [( A( [% s, T2 D; b  `
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. U3 N1 ?8 ^2 I0 Z- i& _
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。% H# M0 ~( B2 s, W5 J3 |( w6 Q
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
( T+ P& r* M5 q% |1 Y硅/非晶锗硅太阳电池。
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: c$ a: R: g) V3 _/ d+ W9 L8 @三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备8 ?: p0 X9 t! c1 t. J  f! U
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
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$ s3 p9 `0 l4 MQQ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
$ S' P6 i& |9 w' i. k: D图全挂了
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" I- C, A6 [) t& Q- J& pQQ空间的图看不到阿
0 {+ J& f& P4 q: s* \6 M4 Z3 t& y
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
2 h. B- o4 `. h# N8 A1 g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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