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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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" Y! n8 G& g7 Q- W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 T) t" i  H( @+ |6 c  N! d  u7 W一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：& y+ s: Z* z0 a1 A7 J2 S" d, h" I

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8 f) V0 b; x$ |7 Q: W; t9 t) j. v9 s8 M+ Z! [  y2 M/ G* g8 }
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。
, a+ v( E) v6 y4 ?0 ]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 O, {/ ^( w& V) n; N2 E
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：
1 T5 P! B( @( D6 A2 U( J- s①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；
# `$ ^, I  ?- Q1 }' S) ?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；3 d" E, B/ D9 r% i5 O) U
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；
, V" o1 N5 i7 E% s- d- _+ O④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。) @; o! R- }2 o1 ^9 F- E& l

4 Y) A! N3 M+ b1 ?) X0 ]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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1 c4 Z5 {& }' X0 |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：; j, h& \0 @" m& L. @" H! g

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4 d3 D$ }; S& i8 B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8 X; }9 Y3 x/ O, A' @- T
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。" \: M0 I, u' b  C4 t
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) L" q1 d& P. c: A+ X' Z- x
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
7 ?2 t) V+ L! i. n8 w) d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0 z* l. Q/ A. E9 I' U& K+ V
硅/非晶锗硅太阳电池。! ^$ B/ f1 K# D9 k; H

* v0 Q4 g% Z) D6 G6 w
' o% o. R6 W8 f5 K三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备# D0 t1 U/ ~( p( k/ G& C: ~
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
! T$ w2 \1 B) @! b# {! _1 q. q+ X" T* L$ Q# M$ N: p- B
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
# t: n8 i& M2 C' X( t图全挂了
3 h( S/ B( b2 }8 i& R
9 H5 T9 u9 U7 i  }QQ空间的图看不到阿

  a$ {. t; X) j/ d% k* `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
) v* P$ y9 Q4 f/ H8 ]1 [: u我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

* o! Y' }+ w7 W& `# p; i* Iyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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