非晶硅太阳能电池简介

云汉

2 f' u+ x5 g* o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。

  J4 [5 q9 Z- C9 _; k! s/ j一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
/ U7 t9 X% y: x- P5 b3 M  D, `
. G  b+ b7 N! D) n  ]4 p! S7 f

) |# _/ F: r5 I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. a9 G0 `. }* O% `2 b  E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。
. @6 |9 N$ p% m  }8 \7 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：
3 t1 l$ \+ e9 A# d2 T: O- E①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；
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 B4 t. L/ _, D5 Y* u5 M③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；
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
2 ~+ k0 E+ @3 W0 g( r' 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：
% X, Q) V% Z, U0 r1 z

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：
! e- h# I8 P% T% T; `. Q
- z' N' {: d$ r# P
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 |( x& s( W& F# o; x6 V少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
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
- u: C; d* K/ o7 S9 E2 s6 Q(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
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
硅/非晶锗硅太阳电池。
& h8 f5 ^, I; [

三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备
9 ]) e1 _& N6 Z2 v7 V0 R; a- y

nj_power

图全挂了
1 o0 ~" x& Y: S$ U  u
. a4 H1 k# E4 V, |& S+ T# eQQ空间的图看不到阿

云汉

nj_power 发表于 2012-3-18 17:19
0 ]$ P0 {3 s7 ]$ v9 X) b图全挂了
5 M8 U7 {/ |8 I( C* ^' S9 h
2 S5 N; Q8 O7 |+ pQQ空间的图看不到阿

6 R; v" D& x" E我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

板砖黄

云汉 发表于 2012-3-18 21:51
  s, O# M/ M" ^/ w0 \- D3 J我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

yes 图片可见～

zouhl123

好专业 赞一个