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非晶硅太陽能電池在生產(chǎn)過程中有制絨這一環(huán)節(jié)嗎?

來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 14:25:03
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非晶硅太陽能電池在生產(chǎn)過程中有制絨這一環(huán)節(jié)嗎?【專家解說】:非晶/微晶硅薄膜太陽能電池的生產(chǎn)流程
非晶硅(a-Si)太陽電池是在玻璃(glass)襯底上沉積透明導電膜(TCO),然

【專家解說】:非晶/微晶硅薄膜太陽能電池的生產(chǎn)流程 非晶硅(a-Si)太陽電池是在玻璃(glass)襯底上沉積透明導電膜(TCO),然后依次用等離子體反應沉積p型、i型、n型三層a-Si,接著再蒸鍍金屬電極鋁(Al).光從玻璃面入射,電池電流從透明導電膜和鋁引出,其結(jié)構可表示為glass/TCO/pin/Al,還可以用不銹鋼片、塑料等作襯底。 硅材料是目前太陽電池的主導材料,在成品太陽電池成本份額中,硅材料占了將近40%,而非晶硅太陽電池的厚度不到1μm,不足晶體硅太陽電池厚度的1/100,這就大大降低了制造成本,又由于非晶硅太陽電池的制造溫度很低(~200℃)、易于實現(xiàn)大面積等優(yōu)點,使其在薄膜太陽電池中占據(jù)首要地位,在制造方法方面有電子回旋共振法、光化學氣相沉積法、直流輝光放電法、射頻輝光放電法、濺謝法和熱絲法等。特別是射頻輝光放電法由于其低溫過程(~200℃),易于實現(xiàn)大面積和大批量連續(xù)生產(chǎn),現(xiàn)成為國際公認的成熟技術。在材料研究方面,先后研究了a-SiC窗口層、梯度界面層、μC-SiC p層等,明顯改善了電池的短波光譜響應.這是由于a-Si太陽電池光生載流子的生成主要在i層,入射光到達i層之前部分被p層吸收,對發(fā)電是無效的.而a-SiC和μC-SiC材料比p型a-Si具有更寬的光學帶隙,因此減少了對光的吸收,使到達i層的光增加;加之梯度界面層的采用,改善了a-SiC/a-Si異質(zhì)結(jié)界面光電子的輸運特性.在增加長波響應方面,采用了絨面TCO膜、絨面多層背反射電極(ZnO/Ag/Al)和多帶隙疊層結(jié)構,即glass/TCO/p1i1n1/p2i2n2/p3i3n3/ZnO/Ag/Al結(jié)構.絨面TCO膜和多層背反射電極減少了光的反射和透射損失,并增加了光在i層的傳播路程,從而增加了光在i層的吸收.多帶隙結(jié)構中,i層的帶隙寬度從光入射方向開始依次減小,以便分段吸收太陽光,達到拓寬光譜響應、提高轉(zhuǎn)換效率之目的。在提高疊層電池效率方面還采用了漸變帶隙設計、隧道結(jié)中的微晶化摻雜層等,以改善載流子收集。 為了獲得具有高效率、高穩(wěn)定性的硅基薄膜太陽電池,近年來又出現(xiàn)了微晶、多晶硅薄膜電池。微晶硅薄膜是采用大氫稀釋和微量摻硼技術制備的。多晶硅薄膜的制造技術主要有兩種,一種是采用PECVD技術或熱絲法直接生長;另一種則是通過對a-Si∶H材料進行后退火,實現(xiàn)低溫固相晶化。