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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。
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' n2 Z9 h  e: G% D$ {' F一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：, U2 |: o9 |- a( P1 r( p; P$ n
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4 A. f% O1 d: x, z5 F
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  g% [" [* E& `, g2 h
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。
5 l9 f# D/ H8 Y& s! D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 w( Y; `# f9 M  }. A. n  O3 w( Q* a
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；  W5 o% t; E; e( g. ^2 b4 s, g
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；6 {4 ]7 ?# s; O4 m) `
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；
5 G$ t' H/ d" n& i' Q# @④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
* d6 O$ }8 ?- X6 {
# l/ w* O) ~: \9 A" ~8 M/ r6 w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：9 ~4 z  p1 N4 r6 y

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/ K7 p  p) z+ g" T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：
' s2 I0 F3 K* X+ y+ m9 z2 [/ b6 n8 u5 _. @- ?6 i

& y* M* f+ K6 W* R  t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
: f+ w$ T8 |2 j  k% s2 i2 ?少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。8 I+ |+ G* U$ u3 K, B
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3 G+ S% p7 \- Z- U
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
- b( p+ P( `. @6 P+ @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1 Z# V- L+ h! U: Y
硅/非晶锗硅太阳电池。. ~% |0 W6 n4 n' a& r, q0 \, ~

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三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备$ T$ x7 t- P8 }0 X
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了
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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
( V! ]  r$ i/ S8 z: k7 D+ e' ?2 v; J3 V4 A图全挂了2 u3 v. q* D7 _
* k/ r3 t7 h# p: R4 {! B1 _
QQ空间的图看不到阿

1 {; v/ s9 M) D5 c8 W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
  W* q& o9 Y1 V0 p5 q8 d9 b我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

, N* K( H5 ?/ c+ L" o6 B  |1 X3 lyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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