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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 ) K: o7 j7 z9 V7 K6 P( t7 R6 j% O% h
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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。
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8 i1 W) C( G+ p3 p3 b. E0 o+ D+ x  V一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
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5 p% P" @* P$ z: @* F- o. S
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. N7 F& d7 i) H% `6 y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。
$ `# r5 Y3 l( [& h- M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。$ {! u6 ?: I. X. K! r
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：
2 q: H( V6 P( M' u" h' k①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；
( g6 f( S2 n' ?1 J②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；
% W6 \3 T" |+ E. t0 `" u( U# F! I③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；% e- H/ J8 W4 p+ {) j; X& K3 x8 ?% V
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
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! Z( A6 {0 i8 T0 f& F$ V1 ]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：
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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：2 H2 @' i. r4 F7 L3 Z* T

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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
) e2 \4 U. V" ^1 \; Z3 R; X' ?少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
0 B0 P4 Q8 V  ^. z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
' |' P; ^1 G+ m2 F6 c(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
& j: j0 Q% E5 O$ h. ^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% o" V( b3 U9 W4 S& n3 W- T  M  d
硅/非晶锗硅太阳电池。9 X$ t+ H) a! i5 B) B

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$ J& H# `0 Z/ T% ]; o9 t7 l三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备
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作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了5 \: R. j) z5 o

/ G" F  b0 k+ Y# U. Z; fQQ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 " w! ^: p$ X0 Z( [8 n/ O
图全挂了
6 w. C0 @! e; [- [1 Y2 m5 Z: y' Y% M, W0 y( g, V
QQ空间的图看不到阿

: E; Q. i+ F8 j' c9 d9 _9 e* U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 3 G( a6 J1 ?5 U) S5 ]3 n
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

- t; ~$ L: G' D# ryes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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