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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 , f8 a$ m1 Q4 F; D
! n. m  f  d- T# S9 n
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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6 ?1 O. ^' `  Z: [, d/ I一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
, W' C/ N5 {' a5 e6 u1 W' J; m' i4 M& q$ D
4 E8 i4 d. K" |1 D0 p
: {2 A# r! D, v1 x
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。" v! v! k0 o$ g4 H; S- l1 C$ m% G2 J1 J
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。4 y  Y$ l) N9 w9 z, L  H* W
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：6 J2 y  e/ o( m/ W6 _; n7 ~
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；$ Q* e; A: M3 }) Q& ~' N& T5 ]$ C6 c
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；
5 {5 B6 |8 w2 `) P: w0 e! H# {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；
) P6 f" C, I, ~④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。+ g$ D6 N* y2 n) C' ?

* Q" @7 m% @4 j5 R2 y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：
1 J0 g! F  B" X; e5 z& M( G) n9 `* x" W% m* d- k

. ]! K. Y: h$ M' Q8 W# M( S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：# c  r. Z, t+ z) D2 J
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( i8 i0 [$ e7 c6 ^1 p! ]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; v5 \& h" @8 Z- {8 l4 Z  T; U4 C
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。" R; g& @- |, ~2 j- I  d8 u
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6 M5 }+ p' l) c6 |
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。& g7 c" f: h1 @. _9 U
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6 \3 u- l. i! Y3 v
硅/非晶锗硅太阳电池。
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三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备
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作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了' ^! B. a! W/ |: C
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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 / g" I, [3 {$ `6 T9 W
图全挂了
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! k+ B$ C1 ^* n, t# o+ v9 gQQ空间的图看不到阿
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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 ) k( A8 T! M/ Y' r+ O% @& u9 v! O
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
. O! W; M  P" ?/ }
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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