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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 4 h9 l. E7 m& Q$ E! N8 r6 P

* H5 S2 X6 N  u; H* X3 p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。! d) R) X; q( h1 s7 @6 [1 q

6 @; S+ y* l1 x5 `% a一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：
+ s0 s& c3 Q& ~- w; E
# E8 }; H0 ^* ]# f% s# f% }( o9 X3 w/ U

  I" w" K* ^  U! R$ d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。# D( f$ I  X! f$ l
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。
/ A( L3 c0 \7 Y3 U* n, p) |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：, _/ e9 M/ ?  s# `  C; f6 I4 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；
8 ~1 q. F: K  g) |9 ~1 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；
5 k9 X0 `) n' P③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；: m6 g' N- d( v" l
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。/ b7 U8 o: m( Y4 E* U+ D) V

+ n0 q- Z' d/ o- \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：4 z$ M8 j. S7 T5 b/ N9 E
2 X# n  `- {' L* |

) `+ G5 f$ T6 n; _8 U, M- c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：
. y% Y  e  s3 u6 |/ r! G# a0 @3 x7 Y6 L, W' K* d

7 A- H* ?: t0 r% d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
! K& |$ o1 P1 Z$ [少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
- z% N, C3 x6 V) d3 \! O: M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
1 ~  v5 W' X& W0 s  `(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。' \  Y  ]* t" c
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* V, T. w, O# B$ Y& y. U
硅/非晶锗硅太阳电池。
# V" U  n- m* ]% [) C
" U! ^! r  Z" r8 Y: |
# O4 ?, x/ ]& i1 |三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备
% ?9 r( Q! Q3 A, S
作者: nj_power    时间: 2012-3-18 17:19
图全挂了) r1 R) c; W3 m' ]2 e
% O) K9 L& S+ k, c, x- W5 @
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
# y: E. H& u/ I  w. w图全挂了- j% l) x! |, }- i
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QQ空间的图看不到阿
9 V1 m6 ^  ]' G$ |( O
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
( E! s( V, u# L' G- q# m; `( M% r我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
1 b# a0 I, Y$ K% d: y& s+ B
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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