非晶硅太阳能电池简介

云汉

+ W1 O4 e& E4 l$ D, g, _- m# V0 p
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。

. 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$ ^

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：
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；
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；
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：

+ `( v2 j( @5 ]( ?5 w. d! I
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

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。
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)。
# 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。


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& @

nj_power

图全挂了

9 K3 k6 `; j  d  Y4 ?QQ空间的图看不到阿

云汉

nj_power 发表于 2012-3-18 17:19
2 _* W6 J* @# {# l" k' V' p图全挂了

) 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？

板砖黄

云汉 发表于 2012-3-18 21:51
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～

zouhl123

好专业 赞一个