设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 14144|回复: 4
打印 上一主题 下一主题

[科普知识] 非晶硅太阳能电池简介

[复制链接]
  • TA的每日心情
    开心
    2017-4-3 16:51
  • 签到天数: 67 天

    [LV.6]出窍

    跳转到指定楼层
    楼主
    发表于 2012-3-18 12:42:01 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    本帖最后由 云汉 于 2012-3-18 21:51 编辑 : K) \+ `- s  Y) Z0 r4 l

    - e" S& n" o0 ^0 Y% i) V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。) g0 k2 [) G; X6 I+ u

    / B* w" W- ^* \一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示:$ J! H. J1 M9 J  e5 d
    : K  o6 K7 @, u
    ) f9 {7 b2 l# R' o- b/ ?
    , B* S) w) m, v6 A/ `# M" 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。6 W! s1 `* h5 U8 w2 h6 Q& Z" S% ^/ h
    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。# `4 J/ t" |2 ~) g
    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:
    ( t% v! m" ^8 L" f①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;
    # J2 C3 q5 {$ }$ h& s9 F( K8 v②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;  X; X, O: h) m0 a5 p
    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;" g  _% n$ `3 u& z
    ④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
    ; L6 Q! R+ {5 o1 h$ s
    % I8 \7 s8 ^& {2 p* 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:
    6 v) l5 d* ~  W. ^2 U! S4 o+ Z$ C1 a$ S4 P' U
    + h+ Q) D" U- X# ]8 J! Y& b) w/ B
    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:
    , \$ C. s+ K& ?9 X$ C$ x9 E
    4 p$ i3 N* O0 U
    ( B$ ?) y$ }# j- J7 S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
    , s; E( C; J+ U+ B少光子能量在吸收过程中的损失,提高太阳光的利用率。
    6 Y  m& E4 P2 e+ 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
    " B4 y5 i. s3 E! l+ M# u(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
    3 i) f. r+ J; R7 I7 U7 \6 }4 M/ 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7 Q* D9 E0 m5 U0 a! x: k
    硅/非晶锗硅太阳电池。
    ' W5 P# Y- C  b7 h9 h# p* O' F) ^& a9 y; U/ v- \

    3 o4 x+ ^  V* p# X7 `! D三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备
    1 Z$ A' V. [0 |) W# ^+ ]
  • TA的每日心情
    奋斗
    2018-11-21 00:12
  • 签到天数: 283 天

    [LV.8]合体

    沙发
    发表于 2012-3-18 17:19:10 | 只看该作者
    图全挂了0 O2 J1 @* C5 q+ `0 b$ h
    . R( M7 R8 _8 Q" b0 B
    QQ空间的图看不到阿
  • TA的每日心情
    开心
    2017-4-3 16:51
  • 签到天数: 67 天

    [LV.6]出窍

    板凳
     楼主| 发表于 2012-3-18 21:51:46 | 只看该作者
    nj_power 发表于 2012-3-18 17:19 ; h# S6 N6 A! [* b0 h( H) D
    图全挂了" W& W, ~0 d' v  W9 ?7 S: I2 D) J
    8 z$ ?# Q& Q6 K1 Z& d2 n4 Y
    QQ空间的图看不到阿

    - h. Z4 F) w2 ?8 ?我该到新浪微博的图床,你现在能看到吗?

    点评

    没问题了  发表于 2012-3-19 00:03

    该用户从未签到

    地板
    发表于 2012-3-18 22:23:23 | 只看该作者
    云汉 发表于 2012-3-18 21:51
    # G( n1 _# S9 W/ c1 c' b我该到新浪微博的图床,你现在能看到吗?

    ) P) }4 _! `0 D- E9 syes 图片可见~
  • TA的每日心情

    2019-2-23 14:22
  • 签到天数: 476 天

    [LV.9]渡劫

    5#
    发表于 2012-3-30 20:58:11 | 只看该作者
    好专业 赞一个

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2026-1-23 07:28 , Processed in 0.063663 second(s), 21 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表