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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
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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。. ?& x$ u! ?) ^) v# O- I

; B, f; Y; K1 Z4 l( c9 A- [0 n- W  L一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：) `2 p( l! ~/ G- C
; J" X, f1 k* |( O4 v/ B" C

3 W  }6 I) z# V( R) B% G1 y% j6 x) s# _# ~/ O
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。  J4 J$ L: e. @5 ?- B
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。- z4 p1 @; W0 l' a: Y6 [
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：* S- R" z) ]" P& y3 A4 Q
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；9 X5 s* x$ s( p) O" }- Z7 m+ g. e
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；& s  ^4 P/ |1 [% O, I
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；
/ {2 s& N/ G6 n6 B- p④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
! N' w8 W) f! r5 B2 i+ g" W9 q4 W; \2 X3 }0 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：/ }. @/ m9 G1 X0 c+ O9 y# h

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. S* A' B! ?: L' q$ _8 ?$ i" s! A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：$ C7 J! \2 e) c* V: {8 X6 k

. ~" R* L, V7 {# x, B1 M) q+ l% b
; I% P( Z' X. ^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
: r6 ]+ ~2 G& s0 G少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
+ \% B1 Q/ z, r$ `- y1 o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
6 p% _& x( W; M2 O. y+ Y(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
, u, X! p2 r9 r6 v' ^  D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8 Z! [  N+ n8 t6 w
硅/非晶锗硅太阳电池。# W( U1 G2 }1 I
5 H0 o0 k- l+ [; {; i* J9 `

! ^  r* o- S- _, C/ r三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备
3 l1 E; O% r" K6 k' H* h# u" r& F: ~  X
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了+ p, W: E. m  q1 d8 J) W+ ], G& v

( u) B% W; P% z/ W* U# \- Q9 {QQ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
* r* P' |' r; ~# e5 O$ H- Y$ i图全挂了; I1 [& P; G/ r3 p0 m) [* [
4 h4 W0 P7 ?) N1 u/ t% I
QQ空间的图看不到阿

* T; d. [% F& t# m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
1 k, q' ]' G8 Z3 O) [我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

# z5 ~+ H$ E9 @# Oyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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