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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 , H$ ^, N7 i% R# P( J) h: F
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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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一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：7 w+ B. e8 I5 Z! J9 m% P& |, O1 ~
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, @% k! O2 V% K2 s
8 E" i4 L7 i2 h  t' A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。' A; k. \$ g: s3 s1 @% ?- R9 n
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。
. w, d! J- N* D5 F. q6 M7 S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：) Y. G6 ?0 q2 g, ~/ p9 I8 x" D) _
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；
* R5 }* v; J6 ~0 N! ?3 O②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；
1 g6 L) o& g. i" s& n③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；
  ?" |- a! ~: p1 B④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：! h! V& Z% q# B) S  l

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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：* A  V$ Q% r0 C9 G
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; }4 u, L; L7 O+ d- Z! q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 O: _& Q' P; G7 E6 y7 Q2 B
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。/ R3 a! V' I. B+ a! B; W, x4 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" d: a3 b3 X- v4 B" n
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
6 Y; C  L2 E7 h7 b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3 L& d. ?' E, S4 V
硅/非晶锗硅太阳电池。! v) Y9 }0 z3 @0 q
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三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备+ W; _* y/ d8 f: f% v
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了! W# o0 C: r* h% S! X2 _

/ U2 f# A3 S3 r! A- D5 {2 u# 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
" [$ H- f2 k9 x/ h4 f# H图全挂了5 t3 y) L1 W" s2 r! R
1 {3 o- z' [) C6 @5 n# n
QQ空间的图看不到阿
) F2 U( ~) [; ]+ E% }: O  x
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 ; l( G8 S8 z0 R' [- t) S$ z
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
1 Q6 N; `1 K; R, o5 U
yes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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