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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
1 V! \4 b3 m/ ]) ]8 j4 ?' A% d1 S0 o) O3 P3 m: y5 J( J1 Q
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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/ X4 k7 k8 W" S5 \: a, C一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：" m7 d# h# a$ `7 ~* o* f% Z6 O. b
2 `2 F5 W. R. A2 p/ e( r& W' D

& Q1 H  f) W. Y8 Z( n1 I$ M1 l* Z$ Y. W5 w1 V2 s" R# y  f7 ^
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 s1 r/ X4 t( A+ {/ |
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。. g  X' W, L( i+ @8 h* _% W* A
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：4 z* ?3 d' O. l* R3 s8 ^
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；
7 k6 M& r7 P0 ~* s②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；$ f. M$ M& P* ?% q
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；5 ^* L; Z! ~, x+ t1 Y
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。1 T5 G4 p7 U& A  z2 t$ H' t5 u: L
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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：! a% @# Y2 J. n8 `# S% n

4 I* Z' q  ~$ A6 O: p$ ^! g' ?3 G2 q
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：5 F! R  N1 Z+ W4 \/ F

! X" ]9 N% ]# H/ J4 M3 ~* q: u7 {/ q5 N8 x
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& C/ }. d& d6 e: g
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
0 y5 U- ~8 {. 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
- O7 {3 e' i- o1 D: I(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
3 B" B3 s0 {9 B; I+ G3 R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 I5 Q1 G8 y0 {+ O2 F硅/非晶锗硅太阳电池。, P$ H, p9 b5 t, ?
8 I+ f% O* [9 N/ q4 {

# }  u: k9 a2 f: a, k* a- \# a三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备0 o  U' r8 c' [& O2 I3 G$ i
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
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9 P6 p) ?, j: m$ z- ^6 ^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
* }5 f/ b% m" X/ u* E图全挂了
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QQ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
* l$ Z9 |$ o5 i" p- l* D( h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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