太阳能非晶硅发展历史

2013-02-22 10:38

来源： OFweek太阳能光伏网

　　4．a-Si太阳电池效率低下的原因

　　非晶硅太阳电池属于半导体结型太阳电池。可以依据结型太阳电池的模型对其理想的光伏性能作出估算。

　　光电转换效率

　　其中Voc，Isc和FF分别为开路电压、短路电流和填充因子，入射光能通常取一个标准太阳的光能，为100mW/cm2，短路电流等于光电流Il，Isc=Il=qφΙhv》Eg

　　n= l的理想情况相差较大。

　　4）a一St太阳电池的P区和N区的电阻率较高，TC0/P一a一Si（或N一a一Si）接触电阻较高，甚至存在界面壁垒，这就带来附加的能量损失。以上这些问题必须由新的措施来解决，这就构成了非晶硅太阳电池下一阶段发展的主要任务。

　　三、非晶硅太阳电池进一步的发展与现状

　　1．非晶硅太阳电池技术完善与提高

　　由于发展势头遭到挫折，八十年代未九十年代初，非晶硅太阳电池的发展经历了一个调整、完善和提高的时期。人们一方面加强了探索和研究，一方面准备在更高技术水平上作更大规模的产业化开发。中心任务是提高电池的稳定化效率。探索了许多新器件结构、新材料、新工艺和新技术。其核心就是完美结技术和叠层电池技术。在成功探索的基础上，九十年代中期出现了更大规模产业化的高潮。先后建立了多条数兆瓦至十兆瓦高水平电池组件生产线，组件面积为平方米量级，生产流程实现全自动，产品组件面积在平方米量级。采用新的封装枝术，产品组件寿命在十年以上。组件生产以完美结技术和叠层电池技术为基础。产品组件效率达到6个8人中试组件（面积900CM2左右）效率达9％一11%；小面积电池最高效率达14.6％。

　　2．完美结技术

　　完美结技术是下列技术的组合，（1）采用带织构的S102／Sn02／Zn0复合透明导电膜代替IT0或Sn02单层透明导电电极。复合膜电极具有，阻挡离子污染、增大入射光吸收和杭等离子还原反应的效果。（2）在TC0/P界面插入6掺杂层以克服界面壁垒。（3）P层材料采用宽带隙高电导的微晶薄膜，如µc一Slc，可以减少P层的光吸收损失；减少电池的串联电阻。（4）为减少P/I界面缺陷，减少二极管质量因子，在P/I界面插入C含量缓变层。此层的最佳制备方法是交替淀积与氢处理法。（5）低缺陷低氢含量的I层。用精确控制掺杂浓度的梯度掺杂法，使离化杂质形成的空间电荷与光照产生的亚稳空间电荷中和，保持稳定均匀的内建电场。这是从器件结构上消除光至衰退效应的又一种方案。（6）1／N界面缓变以减少界面缺陷。（7）采用pc一n一S1可以减少电池的串联电阻，同时减少长波长光的损失。（8）采用ZnO/AI复合背电极增强对长波长光的反射，增加在电池中的光程，从而增加太阳电池的光的吸收利用。值得一提的是，我国在八。五攻关中采用此类技术，实现大面积（900CM2）件电池6.55％的稳定效率。小面积电池单结开路电高达1. 12伏。