爱吱声

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
% l: r9 O, T" R$ ^/ o# {
3 X" l7 C7 ^2 h! r1 k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。
# ]) Q( j" Z* |4 P* T: s$ Q7 }
1 ~' g  p' F% z: d+ L* c6 e% }8 M一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
/ D" j# U0 Y( d4 _
- u4 n0 d7 `) b* X. B  d9 W0 a+ L# `: I; G3 `
) d4 q1 p! G4 B
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。
; g; u- ]& \3 e8 K+ l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。$ D1 D+ `1 p9 ?* m
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：
3 z& Q& d; \% F7 e/ I①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；  Z! C1 y1 f6 w" [, }: q
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；7 b( k. h- @2 {! [. o1 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；
$ b' H( [5 ~, l# f( e1 d' @" Z④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。: v5 j" f' s; `1 V6 V  Z+ g( W

% r+ q/ S& Q7 W; x+ k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：3 I' j$ f, A( m( u8 H5 k; L- A
* T8 }0 g1 m8 F
6 o, Q& u) _; x1 l
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：" a  U" r2 N1 I) i4 t) J

: A! Y& i/ t& c+ G3 n$ v
! M( A, v' {: ?. c) 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6 Z: I2 E8 h8 `- a1 o
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。: ~/ a+ u: e5 R2 Y1 W% W: 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* r, \6 H& q' J$ v/ @, g
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。; ?! p+ x+ [: M8 u0 Z
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; f& f0 {4 c/ h- x9 q, p
硅/非晶锗硅太阳电池。
* L) q# p# s: S' G! A
0 u8 S8 d5 z; N4 U: E0 l9 s+ o
. Y4 ]5 `: R- B" H# w( R* F三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备* Z3 b* h+ L4 l5 l' H' `! ~& v
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了# z+ i6 B4 n4 N: S, U9 O# P
6 C0 {! m8 D6 n/ u
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
0 i& U' q" I2 s. R- N$ @" {图全挂了, h8 ?+ S; K( Z% _& m% g5 v5 ~7 ^
/ d9 v# v0 p- C* \' k* k# Y5 V
QQ空间的图看不到阿
# _5 a+ o2 m& S" @
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
# m" k( y9 ]7 e, z& E我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

6 i- x- L- Q7 p7 n' kyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



欢迎光临 爱吱声 (http://129.226.69.186/bbs/) Powered by Discuz! X3.2