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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。8 t( j4 C  L, p
. Z$ n( y- }0 C4 P* J
一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：7 Q" m0 m- ~$ t: @, _$ }
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6 S8 @5 u+ D8 Q: }7 Y; w6 j) R2 F/ s5 F2 ^  G5 Q! B$ }
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。* a1 ]4 P" @' ?5 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。
, ^* V7 G3 i3 ]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 G* ?4 i' G% H( W. e" U4 u
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；
, P6 g  m$ A  B+ p& Y②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；( {  Q' l1 _% g# Y7 }3 e' |1 _
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；; T9 Z1 w; ]5 @9 y6 q# T
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
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# d4 z# ~, M. z* K+ Y) ]) e) i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：' X; d% y  Z$ X3 h+ J: c
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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：
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: ^8 [! a* N* A4 t/ Y, H5 W. I* i* U% 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
9 `  [; |0 J. x* N少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。2 V6 x3 @" J: S1 T! C$ S7 T5 Q0 f
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
; B1 g* \+ y6 V+ C) L(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
: ]7 O4 y6 W9 N  H  `% Z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
9 m2 q2 F5 T9 Q% P& h& T硅/非晶锗硅太阳电池。/ Y% A+ z1 C" _  d: Z
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; k/ a0 M& f$ G+ k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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; P7 g* [1 ]) B$ ZQQ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 8 C% U8 P# x8 ^( U6 n  K( a* Y
图全挂了1 p( Y* M" c1 M: l& _" m

3 ]; R. J- i8 e# AQQ空间的图看不到阿

$ o3 E9 ]0 |% B5 l1 J% d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 2 g- \! u8 d: Z2 {# o$ j
我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

: d9 ]" B. [! S  P; K1 b( Eyes 图片可见～
作者: zouhl123    时间: 2012-3-30 20:58
好专业 赞一个



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