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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
: M! O/ {# L5 _* W0 N9 b) \5 ^+ v! 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。8 z/ x( o& Q$ F( y$ `! z2 w

: y; Y. s1 `0 J% E4 v" `* {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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1 O5 R  U. B& |% b# z1 C1 C- Y) a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。
8 }' H* q2 P  n" S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。
; l2 C- o! L. F' `) n' T1 B& |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：
  `4 g- o; i( f3 ^$ {# O+ Z①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；6 \; J. w+ f8 w
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；# F) ]5 w: C* n
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；
8 _9 m" d( ?: Y; v7 j3 v④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
, d  R, l  v6 g; r2 l. o# T+ u0 O; f6 `, t6 x
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：
7 M8 C3 A' ?5 M2 z
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4 Q& Y, L9 l5 m& v! e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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' n& y5 s! S* A5 u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: q8 ]0 n+ g1 [1 o! f& T% r* M
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。! ~! |6 d$ P  M  E6 @7 J
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
& K& u, U: d% n% u(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。* E& g' Y& F: 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
5 Q3 K- ?+ c! n9 l/ |. f  M硅/非晶锗硅太阳电池。) l( X  `8 ~8 D! q3 L/ V( _$ A
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6 y) Y7 T8 y" |1 c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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- m" p- M; F; f/ Y8 R0 ~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
0 D7 u# i% M/ R# [& {3 f4 |图全挂了, v  V2 k( p$ }1 D2 K& D) Q

; j" K) C8 m& R- Z3 RQQ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
1 b" n9 ~' Z  J! l7 o# Q我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？
5 Y4 E2 N" k4 K" R4 V
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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