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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 3 Y) \% ^$ d( C( B  P' D7 C% ]
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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 N& H! C6 [+ r/ E# e0 G

+ H* n* w3 o0 }. `* w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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8 ^, d; K, d. _5 P4 _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。
3 S. d4 ?# M% g0 Q% A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。
! b8 p- K; r2 I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：
) j  M) U& R( G% i! D9 @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；
, w) w& O- |' _2 e②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；
* _  B+ i( z; y  t- ?1 t) q③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；
  {+ [- q& j+ Q9 V0 Y④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
6 K( R: G* M( G7 t# v* x7 n: l1 T( ~/ |0 f7 R" Z& A9 F2 `
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：( Q2 h( M. g6 D$ w

5 V1 ]+ y+ Y8 D& w  l1 }1 g& a& I- e" g0 w8 L1 c& m, y
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：6 ^9 y$ z4 f3 }& P0 u5 O" o+ i

' [8 \7 |6 F7 D0 F8 P1 A5 v$ @& m8 P1 J$ s4 e8 [; H0 g8 F$ x
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  @7 K+ u, h8 J' h- l' |8 ~
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。  d0 c7 T1 J0 b3 w
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
& F2 X* c; v2 o$ x(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
! ]9 C" W- `/ t) ^& l+ K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& x2 k) n( T2 J% [  M/ X1 G# b
硅/非晶锗硅太阳电池。, Z2 p' [  O& {4 u: L0 i6 ^/ ~
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三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备
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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 " w+ Q& E9 H, n6 p! W5 S
图全挂了3 c$ P6 {- K" F3 I! l

3 ?* a' N2 G* |! D! AQQ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 ~1 s. C7 C! c7 u4 n# j我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
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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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