非晶硅太阳能电池简介

云汉

8 i9 L! K- Q9 V% }" \6 i
% s4 e$ `: [+ @4 r% i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。
" x* F: q  R2 T+ u" U/ m$ w
$ }/ r' w; z) ^* h一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
0 O8 F1 K+ z/ v/ E  a
& R) h; b- y% b; n% t9 r* i7 e! X
2 n4 Q8 I' Y4 H% ~
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。
: Q- i$ c1 D# J% Z% ]; b) o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。
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：
- C8 O  u: m, F$ H8 L①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；
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；
3 o) g8 \+ F+ `% j7 {' A④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。

# I" @1 @9 ^1 \  ~; ~3 b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：

; g7 }' m( Z6 m
* w2 I" w9 K; w: E6 O* G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：
/ m3 i3 ?& {* B) N- `: [

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
# t+ S' r6 T( [& W$ p; P# ~少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
: m6 H) u6 F* h+ 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
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
4 c' C2 A6 T3 s2 I) {( ?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
( _7 L  q# q. T硅/非晶锗硅太阳电池。
5 w, R$ @# u& i: M1 p% u
5 X7 `2 \0 d! T
三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备

nj_power

图全挂了

QQ空间的图看不到阿

云汉

nj_power 发表于 2012-3-18 17:19
/ S1 E, e7 {, R( _. G" ?; s0 J图全挂了

QQ空间的图看不到阿

$ O6 P0 `2 E- ^8 u" F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
0 U- t9 @8 c  k/ d/ O9 R我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

" P! Z# n! Q, |; j8 u' x. h. dyes 图片可见～

zouhl123

好专业 赞一个