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[科普知识] 非晶硅太阳能电池简介

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    开心
    2017-4-3 16:51
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    [LV.6]出窍

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    楼主
    发表于 2012-3-18 12:42:01 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    本帖最后由 云汉 于 2012-3-18 21:51 编辑
    + W1 O4 e& E4 l$ D, g, _- m# V0 p5 T: q+ D' ?. Y* ]' Y3 h/ r( X
    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。0 y) r7 l- P6 A  B6 b/ Q

    . s2 c* V! D2 q* B) r, F( U一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示:
    8 T. `3 f  E1 G0 w$ H
    & ?( A3 u6 ]3 j. B9 w8 S$ ^  `0 e. Q2 I1 _. l+ N9 J
    1 n0 l% w4 k% r  J: r
    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。
    / ~! V. x/ U, {: ]+ i5 O- v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。
    / j& x1 r# [; P4 g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:4 Q3 L' l4 g% S  }* m  `
    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;1 @( D+ v6 B3 r2 c7 C! g
    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;
    ! N  \( D8 O, f* J$ V③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;0 k/ s* V/ m: ]9 D/ S* t: C: L
    ④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
    4 `: c; M$ m9 O' J
    / }9 ^# Q. F& r# H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:/ M/ D( q$ ?( y3 c

    + `( v2 j( @5 ]( ?5 w. d! I; [9 e8 P1 Y. }
    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:
    - S5 Q+ S& C! K( P, ]8 d% o/ @5 V8 T# m
    2 Z( F7 o; Y1 Q" l% G
    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
    / J" m/ W- b$ v- t少光子能量在吸收过程中的损失,提高太阳光的利用率。% k! D$ a" B3 p9 B( |* Q- t# d
    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 K4 ~0 v7 A2 Y  D! I, y
    (a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
    # w! M' C# L- U9 O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
    # E' V3 g7 ]* d( [硅/非晶锗硅太阳电池。7 y/ t( c: P+ |( ~1 J7 Z
    6 l5 ?/ h7 K$ t4 A0 V/ w  L

    8 U% `& Z# y- _% A2 |, O. }三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备
    ; s1 j0 H  C4 T& @
  • TA的每日心情
    奋斗
    2018-11-21 00:12
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    [LV.8]合体

    沙发
    发表于 2012-3-18 17:19:10 | 只看该作者
    图全挂了' T( T6 v6 p3 m

    9 K3 k6 `; j  d  Y4 ?QQ空间的图看不到阿
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    开心
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    [LV.6]出窍

    板凳
     楼主| 发表于 2012-3-18 21:51:46 | 只看该作者
    nj_power 发表于 2012-3-18 17:19
    2 _* W6 J* @# {# l" k' V' p图全挂了- ?; U- ~7 C+ i- [" _+ w

    ) Z0 x8 Z5 c: v( s0 O( h. lQQ空间的图看不到阿

    2 N- t5 f4 i8 a) N! S3 z我该到新浪微博的图床,你现在能看到吗?

    点评

    没问题了  发表于 2012-3-19 00:03

    该用户从未签到

    地板
    发表于 2012-3-18 22:23:23 | 只看该作者
    云汉 发表于 2012-3-18 21:51 ' F! [$ u8 _- F  |! j& B% d- C
    我该到新浪微博的图床,你现在能看到吗?

    0 T( }0 m6 r0 @: C, P3 ?yes 图片可见~
  • TA的每日心情

    2019-2-23 14:22
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    [LV.9]渡劫

    5#
    发表于 2012-3-30 20:58:11 | 只看该作者
    好专业 赞一个

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