為什么非晶硅太陽(yáng)能電池會(huì)產(chǎn)生s-w效應(yīng)

【專家解說(shuō)】：光致衰減也稱S-W效應(yīng)。a-Si∶H薄膜經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)光照射或電流通過(guò)，在其內(nèi)部將產(chǎn)生缺陷而使薄膜的性能下降，稱為Staebler-Wronski效應(yīng)(D.L.Staebler和C.R.Wronski最早發(fā)現(xiàn)的)。 對(duì)S-W效應(yīng)的起因，至今仍有不少爭(zhēng)議，造成衰退的微觀機(jī)制也尚無(wú)定論，成為迄今國(guó)內(nèi)外非晶硅材料研究的熱門課題。總的看法認(rèn)為，S-W效應(yīng)起因于光照導(dǎo)致在帶隙中產(chǎn)生了新的懸掛鍵缺陷態(tài)(深能級(jí))，這種缺陷態(tài)會(huì)影響a-Si∶H薄膜材料的費(fèi)米能級(jí)Ef的位置，從而使電子的分布情況發(fā)生變化，進(jìn)而一方面引起光學(xué)性能的變化，另一方面對(duì)電子的復(fù)合過(guò)程產(chǎn)生影響。這些缺陷態(tài)成為電子和空穴的額外復(fù)合中心，使得電子的俘獲截面增大、壽命下降。 在a-Si∶H薄膜材料中，能夠穩(wěn)定存在的是Si-H鍵和與晶體硅類似的Si-Si鍵，這些鍵的鍵能較大，不容易被打斷。由于a-Si∶H材料結(jié)構(gòu)上的無(wú)序，使得一些Si-Si鍵的鍵長(zhǎng)和鍵角發(fā)生變化而使Si-Si鍵處于應(yīng)變狀態(tài)。高應(yīng)變Si-Si鍵的化學(xué)勢(shì)與H相當(dāng)，可以被外界能量打斷，形成Si-H鍵或重新組成更強(qiáng)的Si-Si鍵。如果斷裂的應(yīng)變Si-Si鍵沒(méi)有重構(gòu)，則a-Si∶H薄膜的懸掛鍵密度增加。為了更好地理解S-W效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理并控制a-Si∶H薄膜中的懸掛鍵，以期尋找穩(wěn)定化處理方法和工藝，20多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外科學(xué)工作者進(jìn)行了不懈的努力，提出了大量的物理模型，主要有弱鍵斷裂(SJT)模型、“H玻璃”模型、H碰撞模型、Si-H-Si橋鍵形成模型、“defect pool”模型等，但至今仍沒(méi)有形成統(tǒng)一的觀點(diǎn)。 這是我們工程師的回答, 希望能讓您滿意.