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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
) b: I( C: Y% g, z+ D
: t+ k# }; h; P4 E* Y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。/ T0 Z) e2 a6 X0 x- i* }3 r1 H
0 K# X3 Y: g% J6 p5 t
一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
; o7 h( t* I  q) F# \9 v' c' o, d  C. ~1 x* F) b8 x! L& a( \
7 w6 h1 Q( n' Z- b" R6 I

( k. U: ~/ O, [& j3 L9 c7 ^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。
/ s% a$ t+ e" V$ C3 u) w1 l8 f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。
2 C/ S! w+ Z4 A1 Y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：" f+ _* g9 Y& J2 m. S$ s
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；- p* |6 K' D3 M% Y* m; A
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；
( j& N. |9 X" p  _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；
( w! E5 S/ j6 }. W④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。8 d# n9 t& P; z6 V( h0 h/ G* D

# E. _( b/ x) J$ [+ z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：! Z3 \" s8 _! m$ g% w+ |

6 S; k" f1 T% ~  H$ |
* ?5 O: R! N$ d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：4 ^* ~6 V8 S1 T2 W

1 Y: Q+ k$ Y, V* y2 ~4 X9 d1 L" n
: X- H. D7 W2 K' l5 D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4 B( a$ N3 W$ ~, x6 \3 C$ }+ e
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
# j8 @+ c( p' a  E0 l; w9 W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
3 e5 d) d, A1 a. C7 ?(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。; b8 m7 }0 G& v3 \
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 l: b( }+ t6 T/ M
硅/非晶锗硅太阳电池。
6 r* u9 B/ h0 Q" c! A$ x) E  k. R. Q; U/ N" R

4 ~/ O7 O7 u& n9 l. \3 F0 v! Z* X6 ^, V三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备8 r. f! x6 \2 _1 W8 O
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了3 L$ J8 w+ V7 x/ J+ q% [9 Z, F) {- L

0 {; z4 f5 m/ D% |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 6 F( m9 R0 p5 b! @
图全挂了1 u5 e+ K, b+ I
) s  X- U: m% [, E6 A2 q6 h7 [' f3 S& [
QQ空间的图看不到阿

4 t9 o0 o0 Z9 N7 m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 - e: d. q9 l0 z, L% t! m9 [
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

* g# ?9 R+ y6 T- L# L/ s. L9 Fyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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