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(一)非晶硅太陽電池進一步的發展與現狀

   2007-05-23 ne21.comne21.com65100

     1.非晶硅太陽電池技術完善與提高

   由于發展勢頭遭到挫折,八十年代未九十年代初,非晶硅太陽電池的發展經歷了一個調整、完善和提高的時期。人們一方面加強了探索和研究,一方面準備在更高技術水平上作更大規模的產業化開發。中心任務是提高電池的穩定化效率。探索了許多新器件結構、新材料、新工藝和新技術。其核心就是完美結技術和疊層電池技術。在成功探索的基礎上,九十年代中期出現了更大規模產業化的高潮。先后建立了多條數兆瓦至十兆瓦高水平電池組件生產線,組件面積為平方米量級,生產流程實現全自動,產品組件面積在平方米量級。采用新的封裝枝術,產品組件壽命在十年以上。組件生產以完美結技術和疊層電池技術為基礎。產品組件效率達到68人中試組件(面積900CM2左右)效率達9%一11%;小面積電池最高效率達14.6%。

     2.完美結技術

   完美結技術是下列技術的組合,(1)采用帶織構的S102Sn02Zn0復合透明導電膜代替IT0Sn02單層透明導電電極。復合膜電極具有,阻擋離子污染、增大入射光吸收和杭等離子還原反應的效果。(2)在TC0/P界面插入6摻雜層以克服界面壁壘。(3P層材料采用寬帶隙高電導的微晶薄膜,如μcSlc,可以減少P層的光吸收損失;減少電池的串聯電阻。(4)為減少P/I界面缺陷,減少二極管質量因子,在P/I界面插入C含量緩變層。此層的最佳制備方法是交替淀積與氫處理法。(5)低缺陷低氫含量的I層。用精確控制摻雜濃度的梯度摻雜法,使離化雜質形成的空間電荷與光照產生的亞穩空間電荷中和,保持穩定均勻的內建電場。這是從器件結構上消除光至衰退效應的又一種方案。(61N界面緩變以減少界面缺陷。(7)采用pcnS1可以減少電池的串聯電阻,同時減少長波長光的損失。(8)采用ZnO/AI復合背電極增強對長波長光的反射,增加在電池中的光程,從而增加太陽電池的光的吸收利用。值得一提的是,我國在八.五攻關中采用此類技術,實現大面積(900CM2) 件電池6.55%的穩定效率。小面積電池單結開路電高達1. 12伏。

     3.疊層電池技術

   減薄a一引太陽電池的1層庫度可以增強內建電場,減少先生載流子通過帶隙缺陷中心和/或先生亞穩中心復合的幾率,又可以增加載流子移動速率,同時增加電池的量子收集效率和穩定性:但是,如果1層太薄又會影響入射光的充分吸收,導致電池效率的下降,為了揚長避短,人們想到了多薄層電池相疊的結構。起先是兩個NN結的疊層,即aSi/a-Si層電池,其穩定化效率有所提高,我國用此結構做出組件電池(400CM2)穩定化效率達735%。

   一種材料的太陽電池可以利用波長比1.24/EgμM)以短的譜域的光能.如果把具有同帶隙(即)材料的薄膜電池疊加,則可利用更寬譜域的光能.由此可增加太陽電池的效率。異質疊層太陽電池中,利用寬帶隙材料作頂電池,將短波長光能轉變為電能;利用窄帶材料作底電池,特長波長光能轉變為電能。由于更加充分地利用了陽光的譜域,異質疊層陽電池應有更高的光電轉挾效率,同時具有抑制光致麥退的效果。

 
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