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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 9 p5 c( z# h# e+ b7 _! @
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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。0 p5 [$ K" Q; ~2 E+ c. @- S" b
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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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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。" q6 @' [3 j( y( B3 ]
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。  r% |! T7 q8 G7 s& [; S1 G) Z" x! h
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：
! Q1 a9 Y$ ?' W% g9 n& R①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；
. n5 c5 e" P4 E5 q" k②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；# U% p% O2 C3 Q
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；+ d( w& q" z- z, [, M; a
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
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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：
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  |8 N8 v4 ?- s; h- h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9 T9 m# s6 c% Y- q7 H% w
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
3 d# U/ k7 L- J% m4 j: M+ p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2 N; q1 ~4 Y; G  W) s6 P7 e
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
6 Q, I: j! f2 l  v" Z: |' f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) J) J9 D- R& N0 s
硅/非晶锗硅太阳电池。
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三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备5 `& Y8 b- w% C6 I/ x+ {. l) Q
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
" k& \1 L7 D& \* N' M/ c- U/ C# B( \6 n# o; l
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 1 J' N, F1 }8 \8 G, U0 ~
图全挂了. m/ {* A+ ?3 A( k+ w+ |

( v" T% T% G0 j, O: d: {QQ空间的图看不到阿
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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 6 }$ r: c1 C2 C/ `' t$ N
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

) \' S  K6 B1 C0 l* eyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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