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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 . b8 {$ H8 S8 C

# ?; Q* H% }/ O# |. j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。+ R* n* ]8 u6 J) S2 o& Z" V

7 `: Q+ [) b6 r0 z5 I一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：7 c+ o; k& a+ D& O* A- A

0 Y& u( `5 }, Y, c& x* `2 v; N  A$ Z1 S. T$ q9 f1 S

* G- o  z3 @) w& r8 U2 l; y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。' f* l! j! N% E4 u/ @0 A( Q
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。" B8 ?2 j: ^1 L* 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：+ O& v4 k7 a; Y" V. l
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；
, n* Q7 m8 ]% v, e* M②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；! p$ O- R8 g+ }0 p  e8 w
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；
& f; U7 h* d5 _% @% {④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。. t' R7 D% u. K4 j" Q
& X4 t# J* e. R  l. r
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：
, K( Z9 K5 K: ]  _+ _: ~3 c/ Z, _3 R/ [) o: _2 p

/ N( p" v4 g9 a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：+ z% _/ n8 [: \% K) i
- V. c" T; p% ^+ J- y% r( P
$ z. e/ v) V- X5 S" Y
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* [/ b, G; e/ y# \) Y! w3 {
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
5 E. [- `* s3 }' a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
0 U7 Z+ O+ Q/ O(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
; i! i; L4 u! e; T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* A+ B  H: w" r# D# X4 m7 E! f' c
硅/非晶锗硅太阳电池。
5 ?& J) o  M; G( Z
' W3 e& Q5 ]% K. Q0 y5 ^5 o3 h6 e) J. |+ m/ y. Q; L" Z/ n, ^
三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备: N4 }1 d6 E3 Q1 k% x
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
2 D( {3 S, d. W! |5 R4 l; C# U
8 _4 r$ E* O% A/ G7 H' {$ m0 o* K5 PQQ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
% J" }( `- |5 _2 E0 U% L图全挂了9 z5 q8 G0 Y  |. C& }' f! W+ e
5 v0 P; g" H$ X1 D5 Q9 i2 P
QQ空间的图看不到阿
+ x+ e( n' S# R, q7 K; a* y0 Q! j
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 9 `$ z: X1 s: Z% ]3 H4 G) i
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
9 _* b; Y3 H/ {
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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