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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。7 J) F4 k. c+ O) T5 i
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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：4 _$ S* p8 o9 C  ~' l! W
) y: ?, _5 `/ M+ }

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( N. w7 M" W5 Y* x* ]! N  w) 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。
6 |" a' {: W3 E! g3 w! P8 [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。
/ n$ L/ u" E) Q5 z2 b* X. ~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：% F: k7 l" g' P! H& i
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；1 p( R+ r/ V9 i6 b, R
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；
; t* U( Y7 k, R4 G③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；
! {( _! _  K# {  O0 z④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
" B9 l# @, U- \
. @) q9 k7 Z9 T. D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：
# e+ n. `8 N, k* r
, M8 }6 u1 ^* [4 i$ N1 L, D9 j* b" C6 J4 k% n. k9 G- d
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：# ~, w4 g4 Z+ A
' Q6 ]' J6 w6 a; s+ 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
- w. @; t* I- r* S少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
2 \  j; B/ A. o; z( o6 E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( l. Z8 C, o9 X, k0 k" u
(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
" C- L# O' w! \" r! t5 n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
7 u3 T; T+ I  j硅/非晶锗硅太阳电池。/ q, ?$ h, ~7 g4 w

; U! Q7 m  O& s; k. `2 [
; p" s9 \8 }. I; h% _三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备+ X" z# j; h) ~1 d
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了5 Z! J, O) O2 |2 E
; k+ U5 h+ A6 ^- D: D! H4 g
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 ! b, M6 D3 t# H/ D* @+ S- w
图全挂了; V/ f, B% m" R# c7 W4 h
" T: a  [7 F; i
QQ空间的图看不到阿

) w: W& T- J2 b0 ?: @- K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 % Q! g6 [  U9 B# B# q, C) e
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

$ B' }; g( T8 {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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