非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介

開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能電池的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題就是：提高轉換效率和　降低成本。由于非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的成本低，便于大規模生產(chǎn)，普遍受到人們的重視并得到迅速發(fā)展，其實(shí)早在70年代初，Carlson等就已經(jīng)開(kāi)始了對非晶硅電池的研制工作,近幾年它的研制工作得到了迅速發(fā)展,目前世界上己有許多家公司在生產(chǎn)該種電池產(chǎn)品。

非晶硅作為太陽(yáng)能材料盡管是一種很好的電池材料，但由于其光學(xué)帶隙為1.7eV, 使得材料本身對太陽(yáng)輻射光譜的長(cháng)波區域不敏感，這樣一來(lái)就限制了非晶硅太陽(yáng)能電池的轉換效率。此外，其光電效率會(huì )隨著(zhù)光照時(shí)間的延續而衰減，即所謂的光致衰退S一W效應，使得電池性能不穩定。解決這些問(wèn)題的這徑就是制備疊層太陽(yáng)能電池，疊層太陽(yáng)能電池是由在制備的p、i、n層單結太陽(yáng)能電池上再沉積一個(gè)或多個(gè)P-i-n子電池制得的。疊層太陽(yáng)能電池提高轉換效率、解決單結電池不穩定性的關(guān)鍵問(wèn)題在于：①它把不同禁帶寬度的材科組臺在一起，提高了光譜的響應范圍;②頂電池的i層較薄，光照產(chǎn)生的電場(chǎng)強度變化不大，保證i層中的光生載流子抽出;③底電池產(chǎn)生的載流子約為單電池的一半，光致衰退效應減小;④疊層太陽(yáng)能電池各子電池是串聯(lián)在一起的?！　》蔷Ч?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/薄膜">薄膜太陽(yáng)能電池的制備方法有很多，其中包括反應濺射法、PECVD法、LPCVD法等，反應原料氣體為H2 稀釋的SiH4，襯底主要為玻璃及不銹鋼片，制成的非晶硅薄膜經(jīng)過(guò)不同的電池工藝過(guò)程可分別制得單結電池和疊層太陽(yáng)能電池。目前非晶硅太陽(yáng)能電池的研究取得兩大進(jìn)展：第一、三疊層結構非晶硅太陽(yáng)能電池轉換效率達到13%，創(chuàng )下新的記錄;第二.三疊層太陽(yáng)能電池年生產(chǎn)能力達5MW。美國聯(lián)合太陽(yáng)能公司(VSSC)制得的單結太陽(yáng)能電池最高轉換效率為9.3%，三帶隙三疊層電池最高轉換效率為13%

上述最高轉換效率是在小面積(0.25cm2)電池上取得的。曾有文獻報道單結非晶硅太陽(yáng)能電池轉換效率超過(guò)12.5%，日本中央研究院采用一系列新措施，制得的非晶硅電池的轉換效率為13.2%。國內關(guān)于非晶硅薄膜電池特別是疊層太陽(yáng)能電池的研究并不多，南開(kāi)大學(xué)的耿新華等采用工業(yè)用材料，以鋁背電極制備出面積為20X20cm2、轉換效率為8.28%的a-Si/a-Si疊層太陽(yáng)能電池。

非晶硅太陽(yáng)能電池由于具有較高的轉換效率和較低的成本及重量輕等特點(diǎn)，有著(zhù)極大的潛力。但同時(shí)由于它的穩定性不高，直接影響了它的實(shí)際應用。如果能進(jìn)一步解決穩定性問(wèn)題及提高轉換率問(wèn)題，那么，非晶硅大陽(yáng)能電池無(wú)疑是太陽(yáng)能電池的主要發(fā)展產(chǎn)品之一。