非晶硅太阳能电池简介

云汉

) M& `; h- F6 v% a: X) o; K. l( A
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。

一个简单的非晶硅太阳能电池剖面示意图如后所示：


* X" `. q) b$ Z* Z  u# P/ q
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。
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。
: s6 t- a9 \% U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：
7 m- b- T7 Y. R  Z& @: A①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；
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；
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；
④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。
& P' ?! v( m0 Q8 X: _6 j
* ?* w0 Y" s5 e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：
0 U$ N/ O) E0 m5 W! U3 u' m7 u
6 J* h+ M+ z7 m' E9 a
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 y" ?+ [  A* a6 G; t( T

2 _: L8 ]0 b" X$ m3 c; W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。
2 c3 P1 T2 @; |1 [( k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
0 n" g1 k& i! @(a-Si/a-SiGe/uc-Si)。
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。
/ L  \: w6 E! S# a: X5 D- H; }

三节硅薄膜太阳电池需要在制程和设备
* V+ ^3 W$ Z/ j3 j5 w

nj_power

图全挂了
9 ^2 m. p6 C/ I4 i0 m1 M
QQ空间的图看不到阿

云汉

nj_power 发表于 2012-3-18 17:19
7 ^. I0 H9 Q) @. K7 ^2 j  B图全挂了

9 ?3 V7 O2 b4 Q* u3 h. zQQ空间的图看不到阿

! v" P1 J! |, c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
/ E! j' V/ |) K( D我该到新浪微博的图床，你现在能看到吗？

  W7 `3 h$ q% I1 \* y  Tyes 图片可见～

zouhl123

好专业 赞一个