非晶硅中由于原子排列缺少結晶硅中的規(guī)則性
發(fā)布時間:2015/4/9 21:22:47 訪問次數(shù):998
由于非晶硅具有十分獨特的物理性能和在制作工藝方面易加工的優(yōu)點,成為制A918CE-470M怍大面積的高效率太陽能電池的研究重點。非晶硅對太陽光有很高的吸收系數(shù),并產生最佳的光電導值,是一種良好的光導體;很容易實現(xiàn)高濃度摻雜,獲得優(yōu)良的PN結;可以在很寬的組分范圍內控制它的能隙變化。
非晶硅中由于原子排列缺少結晶硅中的規(guī)則性,缺陷多。因此在單純的非晶硅PN結中,隧道電流往往占主導地位,使其呈現(xiàn)隧道電流特性,而無整流特性。為得到好的二極管整流特性,一定要在P層與N層之間加入較厚的本征層i,以抑制其隧道電流,所以非晶硅太陽能電池一般具有PiN結構。為了提高效率和改善穩(wěn)定性,有時還制作成多層PiN結構的疊層電池,或是插入一些過渡層。
非晶硅太陽能電池是發(fā)展最完整的薄膜式太陽能電池,其結構通常為PiN(或NiP)形,p層跟N層主要用于建立內部電場,i層則由非晶系硅構成。由于非晶系硅具有高的光吸收能力,因此i層厚度通常只有0,2~0.5 Um。其禁帶寬度范圍為1.1~1.7eV,不同于晶圓硅的l.leV,非晶物質不同于結晶物質,結構均一度低,因此電子與空穴在材料內部傳導,如距離過長,兩者重合幾率極高,為避免此現(xiàn)象發(fā)生,i層不宜過厚,但如太薄,又易造成吸光不足。為克服此問題,此類型太陽能電池采月多層結構堆棧方式設計,以兼顧吸光與光電效率。
非晶硅薄膜太陽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過不同的太陽能電池工藝過程可分別制得單結太陽能電池和疊層太陽能電池。
非晶硅太陽能電池一般是用高頻輝光放電等方法使硅烷( SiH4)氣體分解沉積而成的,由于分解沉積溫度低(200℃左右),因此制作時能量消耗少,成本比較低,且這種方法適于大規(guī)模生產,單片太陽能電池面積可以做得很大(如0.5m×l.Om),整齊美觀。
由于非晶硅具有十分獨特的物理性能和在制作工藝方面易加工的優(yōu)點,成為制A918CE-470M怍大面積的高效率太陽能電池的研究重點。非晶硅對太陽光有很高的吸收系數(shù),并產生最佳的光電導值,是一種良好的光導體;很容易實現(xiàn)高濃度摻雜,獲得優(yōu)良的PN結;可以在很寬的組分范圍內控制它的能隙變化。
非晶硅中由于原子排列缺少結晶硅中的規(guī)則性,缺陷多。因此在單純的非晶硅PN結中,隧道電流往往占主導地位,使其呈現(xiàn)隧道電流特性,而無整流特性。為得到好的二極管整流特性,一定要在P層與N層之間加入較厚的本征層i,以抑制其隧道電流,所以非晶硅太陽能電池一般具有PiN結構。為了提高效率和改善穩(wěn)定性,有時還制作成多層PiN結構的疊層電池,或是插入一些過渡層。
非晶硅太陽能電池是發(fā)展最完整的薄膜式太陽能電池,其結構通常為PiN(或NiP)形,p層跟N層主要用于建立內部電場,i層則由非晶系硅構成。由于非晶系硅具有高的光吸收能力,因此i層厚度通常只有0,2~0.5 Um。其禁帶寬度范圍為1.1~1.7eV,不同于晶圓硅的l.leV,非晶物質不同于結晶物質,結構均一度低,因此電子與空穴在材料內部傳導,如距離過長,兩者重合幾率極高,為避免此現(xiàn)象發(fā)生,i層不宜過厚,但如太薄,又易造成吸光不足。為克服此問題,此類型太陽能電池采月多層結構堆棧方式設計,以兼顧吸光與光電效率。
非晶硅薄膜太陽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過不同的太陽能電池工藝過程可分別制得單結太陽能電池和疊層太陽能電池。
非晶硅太陽能電池一般是用高頻輝光放電等方法使硅烷( SiH4)氣體分解沉積而成的,由于分解沉積溫度低(200℃左右),因此制作時能量消耗少,成本比較低,且這種方法適于大規(guī)模生產,單片太陽能電池面積可以做得很大(如0.5m×l.Om),整齊美觀。
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