非晶硅太阳能电池简介

云汉

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4 m$ k7 {2 v7 c6 P1 e4 Z# |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。

) l5 U) N% P- X: C6 u, l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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7 Y. ^, ^) K# 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。
% ^8 {- N6 F% J$ _2 l8 p3 q0 }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。
# ?# h+ Z( d+ {: m" E% j6 Z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：
: a) A( l8 B0 y' Q* m' ^# U①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；
* t6 i- D6 ^% O1 R( Y; }$ ]: C②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；
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；
5 r- a8 g, ^) c) ]+ q④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
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% G1 \1 s* E2 l; {) K" Z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：
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2 W5 T2 R2 X  l+ I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：


1 [6 n( ~; j2 {7 g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
少光子能量在吸收过程中的损失，提高太阳光的利用率。
$ C6 Y1 W9 H0 f4 r9 `) o6 z/ C/ V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
# L4 J$ `- a4 _% j+ l(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
8 i3 a/ w5 x2 @7 t3 p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
硅/非晶锗硅太阳电池。

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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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nj_power

图全挂了
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- Q  E  |! o9 ]) FQQ空间的图看不到阿

云汉

nj_power 发表于 2012-3-18 17:19
- H5 O4 Z) d4 O9 k图全挂了
! {/ i' \7 P# B8 E
QQ空间的图看不到阿

; o8 d4 Z0 f4 k- j3 h4 [我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

板砖黄

云汉 发表于 2012-3-18 21:51
) I9 i7 G/ ~3 K- E6 F; H我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

7 D& S4 H( ?1 wyes 图片可见～

zouhl123

好专业 赞一个