爱吱声

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 9 O4 K1 q# q$ `, c! F" p# M% V# F" K3 o
$ z) o! l: B( V- ]% 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。  H$ v5 `. F2 }: W2 w

$ k  G4 e- d  _7 ?+ _一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
2 v) o6 C* E5 P4 ^& I1 v6 U& K# d! Q

+ [4 e# n. I6 q! h' ^: Y. v6 W7 c& t2 |5 K2 {
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。& l) g# U1 g6 u; r6 M
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。
$ U- w1 X9 W9 w$ _3 f3 _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：
7 j: a7 @. }/ g①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；
7 @0 o' y$ a( O0 ~% 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；
" p: A. J, _! A: E③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；, D4 F/ H8 _# E2 d' A3 r% q
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
: j% Q, w) P8 C* |. q* q% m9 `; r" B
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：, b( V/ h8 {4 R% W

' f/ s3 f2 ~* c4 V6 @, y  t+ s. f: H) K4 M8 ~- Y
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：3 B; j  {& `3 y2 m) N9 J
! |% I# l( z: b8 x  C
& R4 q  ]( i* Y; s
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
6 D# H. n" ]' i2 N少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
7 Y6 t1 D3 H! s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$ j" `) C7 g6 q" ]- P9 ~
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。/ z, a! G$ P! B* t9 o
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4 @* i+ l) u+ |! H
硅/非晶锗硅太阳电池。
, i1 T9 S) E4 u& A: n$ c/ Z: I7 W
, `/ M  e0 F6 |; a- Y6 @. D  B7 L3 b' y/ J% ^4 X6 U  A
三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备; l* [( |, y; d1 I/ n$ @2 S- U% y( `
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了  o0 ?8 H; Y  A8 C8 E
/ y& \9 Y4 A, c. s6 r% S
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   x  T) S; o# E8 T0 s3 g- p, j
图全挂了- \. \; T/ w. Z& C9 X2 a
. w8 F9 s/ o+ f( P0 b& j1 J
QQ空间的图看不到阿

* g/ A& a! _% H( p( 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
" h( @! A, i- Y& o2 A我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

! [, \" F5 K8 }; Y4 Fyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



欢迎光临 爱吱声 (http://129.226.69.186/bbs/) Powered by Discuz! X3.2