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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 * N5 r- _1 S0 p
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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。
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3 |. ^0 C: H7 [0 z; M( P& ~: H& [一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：& y. b+ V1 g" |

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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。6 ^; W$ y( ?# M* V
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。& Z5 j& }% s1 I. k- \# y4 U9 j
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 d! H  r5 E* v
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；2 u/ y( H0 k, S' c  ?8 K* N
②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；, h+ Q- a( ?0 C6 L7 i) E
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；
, I9 E. t( `/ k; J0 N④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。6 u) x/ k& a- q  V3 {9 k: k* J

' j# k: t. h$ D+ t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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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! B5 X8 n8 b; o2 K& r9 `
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
% k( p& t( G/ r- S5 B0 D" h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
5 B, C/ T; f0 n, z0 b2 b(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。3 M9 L& I/ v5 \9 |
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 f4 w6 O6 R% Y% R硅/非晶锗硅太阳电池。
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& J4 K5 v0 ^3 c) q三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备$ Y" D6 o# \* M; r3 B
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
1 {1 L4 \! m. C3 \. k+ i
, C% ]( g6 S# \# E9 {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 ( s& H4 _  d7 V+ i. T& ^  \2 S9 i
图全挂了! d8 b  h6 g" M1 Z

; c6 q# q& T+ v( fQQ空间的图看不到阿

2 y$ m2 h' E" q- i; f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
$ K6 j! C! l! X5 g! J0 T* x我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
( o6 ?3 F( `; u0 [
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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