非晶硅中由于原子排列缺少結(jié)晶硅中的規(guī)則性
發(fā)布時間:2015/4/9 21:22:47 訪問次數(shù):976
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(chǎn)生最佳的光電導(dǎo)值,是一種良好的光導(dǎo)體;很容易實現(xiàn)高濃度摻雜,獲得優(yōu)良的PN結(jié);可以在很寬的組分范圍內(nèi)控制它的能隙變化。
非晶硅中由于原子排列缺少結(jié)晶硅中的規(guī)則性,缺陷多。因此在單純的非晶硅PN結(jié)中,隧道電流往往占主導(dǎo)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(jié)構(gòu)。為了提高效率和改善穩(wěn)定性,有時還制作成多層PiN結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)通常為PiN(或NiP)形,p層跟N層主要用于建立內(nèi)部電場,i層則由非晶系硅構(gòu)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(zhì)不同于結(jié)晶物質(zhì),結(jié)構(gòu)均一度低,因此電子與空穴在材料內(nèi)部傳導(dǎo),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(jié)構(gòu)堆棧方式設(shè)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(yīng)濺射法、PECVD法、LPCVD法等,反應(yīng)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)過不同的太陽能電池工藝過程可分別制得單結(jié)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(chǎn),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(chǎn)生最佳的光電導(dǎo)值,是一種良好的光導(dǎo)體;很容易實現(xiàn)高濃度摻雜,獲得優(yōu)良的PN結(jié);可以在很寬的組分范圍內(nèi)控制它的能隙變化。
非晶硅中由于原子排列缺少結(jié)晶硅中的規(guī)則性,缺陷多。因此在單純的非晶硅PN結(jié)中,隧道電流往往占主導(dǎo)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(jié)構(gòu)。為了提高效率和改善穩(wěn)定性,有時還制作成多層PiN結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)通常為PiN(或NiP)形,p層跟N層主要用于建立內(nèi)部電場,i層則由非晶系硅構(gòu)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(zhì)不同于結(jié)晶物質(zhì),結(jié)構(gòu)均一度低,因此電子與空穴在材料內(nèi)部傳導(dǎo),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(jié)構(gòu)堆棧方式設(shè)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(yīng)濺射法、PECVD法、LPCVD法等,反應(yīng)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)過不同的太陽能電池工藝過程可分別制得單結(jié)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(chǎn),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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